Уже существуют «Мембраны Janus», которые являются гидрофильными (притягивающими воду) с одной стороны и гидрофобными (водоотталкивающими, но поглощающими масло) с другой. При использовании в системе фильтрации эти мембраны всасывают загрязненную воду с одной стороны, а затем удаляют ее, сохраняя при этом масло, которое попало с ней — с другой.
Однако такие мембраны обычно изготавливаются из не очень экологичных материалов на нефтяной основе, которые после утилизации не подвергаются биологическому разложению. Помня об этом недостатке, ученые из Саудовской Аравии обратили внимание на грибы.
Более конкретно, они обратили внимание на мицелий, представляющий собой сеть грибковых нитей — гифов, из которых при благоприятных условиях прорастают настоящие грибы. Мицелий содержит белки-гидрофобины, которые, с одной стороны, гидрофильны, а с другой — гидрофобны.
Ученые начали с получения мастер-культуры мицелия из свежих вешенок. Затем они поместили колонии мицелия на тонкие пленки, изготовленные из гидрофильного полимера с наноразмерными порами.
Эти поры позволяли мицелию извлекать питательные вещества из желеобразной питательной среды, расположенной с другой стороны пленки. При этом, они были достаточно маленькими, чтобы мицелий не мог прорасти прямо через них.
Поскольку мицелий действительно рос на одной стороне пленки, гидрофильные стороны его гидрофобинов были притянуты к гидрофильному полимеру, тем самым отвернув их гидрофобные стороны от него. И когда мицелий в конечном итоге был отделен от полимерных пленок, они приняли форму органических биоразлагаемых мембран, которые были гидрофильными с одной стороны и гидрофобными с другой.
Когда эти мембраны были протестированы на воде, загрязненной сырой нефтью, было обнаружено, что они поглощают на 445% больше нефти, чем обычные полипропиленовые «Мембраны Janus», при этом поглощение воды также снижается на 99,6%.
Эти результаты признаны перспективными для мембран следующего поколения с повышенной селективностью и сорбционными свойствами.
Источник: KAUST
