Національний науковий фонд - де починаються відкриття

Швидкий доступ до новин

Розумна губка може очистити розливи нафти

Високопориста губка вибірково вбирає олію, щадячи воду та живу природу

Розумна губка поглинає масло (зліва) і протистоїть воді (справа).

5 червня 2020 р

Команда, що фінансується Національним науковим фондом, розробила пористу розумну губку, яка вибірково вбирає масло у воду.

Маючи здатність поглинати в маслі більше ніж у 30 разів свою масу, губка може бути використана для недорогого та ефективного очищення розливів нафти, не завдаючи шкоди морському життю. Губку можна повторно використовувати десятки разів, не втрачаючи своєї ефективності.

"Розливи нафти мають руйнівний і негайний вплив на навколишнє середовище, здоров'я людей та економіку", - заявив Вінаяк Дравід з Північного Заходу, який керував дослідженням. "Хоча багато розливів невеликі і, можливо, не роблять вечірніх новин, вони все ще є глибоко інвазивними для екосистеми та навколишнього співтовариства. Наша губка може усунути ці розливи більш економічним, ефективним та екологічним способом, ніж будь-яка з нинішніх держав - найсучасніші рішення ".

Результати дослідження були опубліковані в журналі Industrial Engineering and Chemical Research.

Очищення від розливу нафти - це дорогий та складний процес, який часто шкодить морському населенню та, крім розливу, завдає шкоди навколишньому середовищу. Сучасні розчини включають спалення нафти, використання хімічних диспергаторів для розщеплення нафти на дуже дрібні крапельки, знежирення нафти, що плаває над водою, або поглинання її дорогими, не переробляються сорбентами.

Нове рішення обходить ці виклики шляхом вибіркового поглинання нафти та залишення чистої води та морських мешканців позаду.

Секрет полягає у нанокомпозитному покритті магнітних наноструктур та субстраті на основі вуглецю, який є олеофільним (притягує нафту), гідрофобним (протистоїть воді) та магнітним. Нанопориста 3D-структура нанокомпозиту вибірково взаємодіє з молекулами нафти та зв’язується з ними, захоплюючи та зберігаючи масло, поки воно не буде вичавлене.

Магнітні наноструктури надають розумній губці дві додаткові здатності: контрольований рух у присутності зовнішнього магнітного поля та десорбція адсорбованих компонентів, таких як масло, імітовано та віддалено.

"Ці результати базуються на попередніх зусиллях, підтриманих Програмою кераміки NSF для подолання негативного впливу розливів нафти", - говорить Ліннетт Медсен, директор програми відділу досліджень матеріалів NSF. "Цей новий підхід має потенціал і для інших застосувань".