Investigadores de la Universidad de Wisconsin-Madison han anunciado un importante paso adelante en el desarrollo de materiales que pueden repeler hidrocarburos, un descubrimiento que podría conducir a nuevas capas protectoras y mejores enfoques para la limpieza de derrames de petróleo.
En un nuevo artículo en la revista Advanced Functional Materials, el profesor de ingeniería química y biológica David Lynn y su asistente científico Uttam Maná, describen nuevos recubrimientos que son extremadamente repelentes a los aceites (o "superoleofóbicos") en ambientes marinos.
Lynn y Maná inicialmente no se propusieron desarrollar materiales altamente repelentes del aceite, pero su trabajo en afinar la estructura de materiales a escala nano y micro, condujo al hallazgo inesperado.
Investigadores de la Universidad de Wisconsin-Madison han anunciado un importante paso adelante en el desarrollo de materiales que pueden repeler hidrocarburos, un descubrimiento que podría conducir a nuevas capas protectoras y mejores enfoques para la limpieza de derrames de petróleo.
En un nuevo artículo en la revista Advanced Functional Materials, el profesor de ingeniería química y biológica David Lynn y su asistente científico Uttam Maná, describen nuevos recubrimientos que son extremadamente repelentes a los aceites (o "superoleofóbicos") en ambientes marinos.
Lynn y Maná inicialmente no se propusieron desarrollar materiales altamente repelentes del aceite, pero su trabajo en afinar la estructura de materiales a escala nano y micro, condujo al hallazgo inesperado.
Maná dice que un enfoque único de capa por capa para la fabricación de películas de polímero delgadas, permitió a los investigadores el manipular tanto la química como la topografía del material, produciendo estructuras tridimensionales que son porosos en la escala micrométrica y nanométrica.
Incluso cuando están dañados o sometidos a la abrasión física, estos materiales porosos permanecen superoleofóbicos. También experimentaron en agua de mar artificial, en agua de lagos y en presencia de proteínas y otros contaminantes de superficie, lo que los hace buenos candidatos para una gama de aplicaciones prácticas.
"(Estas características) superan algunos de los problemas con otros tipos de superficies 'Superfóbicas'", dice Lynn, que "una vez que los pones en el mundo real, dejan de funcionar."
En una prueba, los investigadores recubrieron un portaobjetos de vidrio con la película superoleofóbica y una sección de abrasión lo recubrieron con papel de lija. Las áreas dañadas seguían repeliendo gotitas de aceite, que quedaron suspendidas sobre la superficie en una forma elipsoidal: la misma eficacia que las áreas no afectadas. Los investigadores también colocaron la película en agua hirviendo, la rasgaron, la congelaron, le pegaron cinta engomada y arrancaron la cinta. Incluso cuando lograron dañar el material, los investigadores encontraron que no se rompe la estructura porosa que lo hace superoleofóbica.
Los materiales también pueden ser usados ​​para separar con facilidad aceite y agua. En una prueba, los investigadores recubrieron malla de alambre con el material, luego vertieron una mezcla de agua y aceite de motor a través de él. El agua pasó a través de la malla y casi todo el aceite se retuvo en la parte superior, lo que le permite ser recogida fácilmente para recuperarla. La eficacia de este proceso simple, y la capacidad de combinar las propiedades de estos materiales, apunta a aplicaciones potenciales en todo tipo de situaciones en las que necesita separar un producto químico de otro.
"No sólo estamos hablando de la posibilidad de desarrollar nuevas herramientas para ayudar a limpiar los derrames de petróleo", dice Lynn. "También podría ser fragancias y productos farmacéuticos, productos químicos finos u otros líquidos orgánicos."
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Imagen Derrame de Petróleo vía Shutterstock
