Учені випробували багаторазову супергубку для нафти

Новий пористий матеріал надзвичайно ефективно вбирає масло і нафту, розлиті на поверхні води. Він здатний зберігати їх у себе у великих обсягах і необмежено довго, віддавати на вимогу і знову вбирати багато-багато разів без втрати своїх властивостей.

Експериментатори з університетів Райса і Пенсільванії зуміли виростити губки з вуглецевих нанотрубок, що багаторазово перетинаються між собою. Такого ефекту вдалося досягти шляхом добавкою бору на стадії вирощування нанотрубок методом хімічного осадження пари.

Зазавичай при такій технології трубки ростуть прямо і незалежно один від одного. Але домішка бору змушує їх багаторазово згинатися, переплітатися і схрещуватися, а головне - з'єднуватися в самих різних точках (на атомарному рівні) за рахунок створення ковалентних зв'язків.

Автори розробки вказують, що нові губки зберігають еластичність навіть після 10 000 циклів стиснення (фото Jeff Fitlow/ Rice University).

Раніше вчені будували схожі складні системи з нанотрубок за рахунок обробки останніх після етапу вирощування. Перевага запропонованої технології - простота. Макроскопічний зразок твердого матеріалу із заданими властивостями виходить безпосередньо в процесі росту нанотрубок. (Деталі досвіду можна знайти в статтів Scientific Reports.)

Провідний автор дослідження, аспірант з університету Райса Деніел Хешім (Daniel Hashim), демонструє спокійне горіння масла, просочив нанотрубкової губку (фото Jeff Fitlow/ Rice University).

У нових губках порожнечі займають більше 99%. При цьому матеріал виявився супергідрофобним. Незважаючи на відкриті пори мікро-і нанометрового масштабу, спроба заштовхнути таку губку під воду закінчується провалом - шматочок губки вискакує на поверхню. У той же час нанотрубкової блоки вийшли олеофільним, так що вбирають всілякі масла в кількості понад 100 грамів на 1 г власної ваги.

Дістати вміст з такої упаковки просто - губка вийшла еластичною і пружною, так що її можна просто вичавити. Інший варіант - підпалити губку. Масло або нафту згорять, а сама губка залишиться недоторканою.

Зараз Хешім і його колеги працюють над технологією отримання більших зразків таких губок і їх зшивання в протяжні листи. Останнє вміння виявиться незамінним при використанні нового матеріалу для очищення розливів нафти (фото Jeff Fitlow/ Rice University).

Творці губки кажуть, що вона стане в нагоді не тільки для очищення води, але і знайде застосування в електротехніці (як електрод для батарей), машинобудуванні (як основа для полімерних композитів) і медицині (як будівельні ліси для біоімплантатів).