源自平菇的薄膜可能使溢油清理工作更環保
在清理海洋石油洩漏時,最好使用一種能將石油從海水中分離出來的材料。科學家已經創造了一種新型有機膜,這種膜正是從平菇中提取出來的。首先,現在已經有了”Janus 膜”,這種膜一面親水(吸水),另一面疏水(拒水但吸油)。在過濾系統中使用時,這些薄膜從一側吸入受污染的水,然後從另一側將其排出,同時保留吸入的油。
然而,這種薄膜通常由不太環保的石油基材料製成,一旦丟棄就無法生物降解。考慮到這個缺點,沙烏地阿拉伯阿卜杜拉國王科技大學(KAUST)的科學家將目光投向了蘑菇。
更具體地說,他們研究了菌絲體,這是真菌的菌絲網(又稱菌絲),條件合適時,真正的蘑菇(又稱子實體)就會從菌絲體中萌出。重要的是,菌絲體含有被稱為疏水蛋白的蛋白質,這種蛋白質一面親水,另一面疏水。
博士生喬伊斯-卡瓦爾坎特(Joyce Cavalcante)和她的導師Gyorgy Szekely 教授首先從新鮮杏鮑菇中培養出菌絲母本。然後,他們將母種中的菌絲菌落放置在由充滿奈米級孔隙的親水性聚合物製成的薄膜上。
這些氣孔可以讓菌絲從薄膜另一側的凝膠狀生長介質中汲取養分,但氣孔很小,菌絲無法直接穿過薄膜生長。
由於菌絲生長在薄膜的一側,其親水的一面被親水性聚合物吸附,從而使其疏水的一面向上遠離親水性聚合物。因此,當菌絲最終從聚合物薄膜上剝離時,它們就形成了一面親水一面疏水的可生物降解的有機膜。
在對受到原油污染的水進行測試時,發現這些薄膜比傳統的聚丙烯Janus 薄膜多吸收445% 的石油,同時吸水率也降低了99.6%。
Cavalcante說:「這些發現為具有更強選擇性和吸附能力的下一代膜帶來了希望。”
最近發表在《材料化學雜誌》上的一篇論文介紹了這項研究。