Исследователи из Пусанского национального университета разработали гидрогелевую мембрану с двусторонней архитектурой, которая удаляет нефть и опресняет воду с использованием солнечной энергии одновременно. Такая конструкция позволяет совместить две ключевые функции – удаление углеводородных загрязнений и производство пресной воды – в одном устройстве, исключая необходимость в многоступенчатой очистке. По сравнению с традиционными методами, этот подход снижает энергозатраты, упрощает обслуживание и сокращает объём вторичных отходов.
Ключевая особенность мембраны – её «двуликая» природа, вдохновлённая концепцией Janus. Одна сторона ее обладает выраженными гидрофильными свойствами и состоит из гидрогеля на базе поливинилового спирта и хитозана – она хорошо пропускает воду и удерживает частицы нефтепродуктов. Противоположная поверхность является гидрофобной за счет наночастиц оксида меди с углеродной оболочкой, встроенных в слой с нановолокном. Эта сторона мембраны поглощает свет от Солнца. Полученное тепло запускает процесс испарения воды. Разделение функций по разным слоям решает распространённую проблему однослойных мембран, где процессы очистки и нагрева могут мешать друг другу.
Тестами установлены впечатляющие результаты. Опытный образец удалял более 99,99% нефтепродуктов из предварительно загрязнённой морской воды. При этом была сохранена стабильность при различных размерах капель. Скорость испарения воды достигла отметки 2,04 литра на кв. м в час – почти в 3 раза больше, чем у обычных однослойных аналогов. Это позволяет использовать мембрану в реальных условиях, включая портовые акватории и районы с промышленными сбросами, где традиционные системы теряют эффективность из-за засорения.
Огненные вихри как инструмент очистки океана от разливов нефти.