Hecha de pequeñas fibras de policetona, repele el petróleo en lugar de absorberlo
Aunque hemos visto una serie de materiales diseñados para eliminar el petróleo del agua, muchos de estos se saturan rápidamene y deben descartarse. Sin embargo, una nueva membrana reutilizable soluciona este problema al repeler el petróleo en lugar de absorberlo.
La base de la membrana cargada positivamente está hecha de pequeñas fibras de policetona (las policetonas son una familia de polímeros termoplásticos). Este sustrato es muy poroso, permitiendo que el agua fluya fácilmente.
En un lado de la base, se aplica una capa de sílice cargada negativamente. Esa capa tiene solo 10 nanómetros de espesor y es superoleófoba, lo que significa que repele el petróleo. Además, debido a que ella y la base tienen carga opuesta, se unen mediante el proceso de atracción electrostática.
Una vez colocada en agua corriente con la sílice hacia arriba, se informa que la membrana puede repeler el 99.9 por ciento de las gotas de petróleo, incluso aquellas tan pequeñas como 10 nanómetros de diámetro. Y aunque el petróleo todavía se acumula contra la superficie de la membrana, donde puede recogerse para su reutilización o eliminación, el material no lo adsorbe, por lo que puede limpiarse rápida y fácilmente.
Imágenes y diagrama que muestran la formación de la capa de sílice ultrafina en la membrana porosa.
En pruebas de laboratorio, un trozo de la membrana que medía 1 metro cuadrado pudo tratar 6.000 litros de agua contaminada con petróleo en menos de una hora, bajo una presión aplicada de 1 atmósfera. Además, se demostró que el material es muy tolerante a una variedad de soluciones ácidas, alcalinas, solventes y salinas.
Imagen: Diversas emulsiones oleosas antes (izquierda) y después (derecha) de la permeación de la membrana.
Ahora se espera que una vez desarrollada aún más, la tecnología podría encontrar uso en aplicaciones como la limpieza de derrames de petróleo en el mar y el tratamiento de aguas residuales.
Imagen: Adhesión dinámica de superficie y pruebas de autolimpieza de la membrana preparada.
Recientemente se publicó un artículo sobre la investigación, dirigida por los profesores Matsuyama Hideto y Yoshioka Tomohisa de la Universidad de Kobe, en el Journal of Materials Chemistry A: An ultrathin in situ silicification layer developed by an electrostatic attraction force strategy for ultrahigh-performance oil–water emulsion separation
