Кактусы подсказали экологам новый способ очистки воды от нефти
Инженеры создали новый синтетический материал, который позволяет очищать воду от мельчайших капелек нефти и масла. На его создание специалистов вдохновили иголки кактуса опунции, популярного комнатного растения.
Описание разработки китайских ученых из Института химии в Пекине опубликовано в журнале Nature Communications.
Нефть из-за своей гидрофобности, попадая в воду, в массе своей не смешивается с ней. Однако под действием волн или ветра мельчайшие капельки всё-таки проникают в водную толщу, так что при помощи традиционных технологий очистки воды извлечь их оттуда практически невозможно. Авторы статьи, изучив иголки кактуса Opuntia microdasys, предложили оригинальное решение этой проблемы.
Opuntia microdasys произрастает в засушливых мексиканских пустынях. Благодаря своим иголкам опунция этого вида улавливает капельки воды прямо из воздуха: они оседают на заостренных вершинах игл и затем под действием силы поверхностного натяжения скатываются вниз и скапливаются на поверхности кактуса. Исследователи смогли синтезировать иголки аналогичной формы из кремниевого полимера и меди.
Выяснилось, что материал, усеянный этими иголками, длина каждой из которых не превышает 0,5 миллиметра, очень эффективно очищает воду от растительного масла, газолина и различных растворителей. Капельки масла, попадая на тонкие вершины игл, испытывают повышенное давление и стекают к их утолщенному основанию. В результате синтетическая «кактусовая кожа» очищает воду значительно лучше существующих фильтров.
Напомним, что ранее инженеры предлагали бороться с разливами нефти при помощи микросубмарин. Изначально эти устройства были разработаны для доставки препаратов по кровяному руслу, но ученые приспособили их для плавания в океане.