Ученые применили яичный белок для удаления микропластика из воды
Способ превратить яичный белок в новый материал, с помощью которого можно дешево опреснять морскую воду и удалять из нее микропластик нашли исследователи из Школы инженерии и прикладных наук Принстонского университета, 11 ноября сообщает сайт новостей науки EurekAlert со ссылкой на пресс-службу университета.
Из яичных белков и углерода ученые создали аэрогель — легкий пористый материал, область применения которого может быть достаточно широкой, включая фильтрацию воды, накопление энергии, звуко- и теплоизоляцию.
Заместитель декана по инновациям в Принстоне, профессор машиностроения и аэрокосмической инженерии Крейг Арнольд работает со своей лабораторией над созданием новых материалов для инженерных приложений, в том числе и аэрогелей.
Однажды ему пришла в голову идея проверить, не подойдет ли структура хлеба для тех целей, над которыми они работали в лаборатории. Поэтому он попросил свою команду приготовить разные рецепты хлеба, добавляя в него углерод, чтобы проверить, не смогут ли они получить таким образом структуру аэрогеля, которую он искал.
Поскольку с обычным хлебом плюс углерод «фокус не удался», команда стала исключать по мере тестирования из него ингредиенты, пока в результате не остались только яичные белки, с помощью которых и была получена искомая структура.
Яичные белки — это сложная система почти чистого белка, который при сублимационной сушке и нагреве до 900 °C в среде без кислорода создает структуру из взаимосвязанных нитей углеродных волокон и листов графена.
Результаты исследования нового материала ученые представили в статье «Сверхлегкий гибридный монолитный аэрогель для очистки воды на основе яичного белка», опубликованной в журнале Materials Today.
В ней авторы продемонстрировали, что эффективность сорбционных свойств полученного материала составляет для морской соли 98%, а для микропластика в морской воде — 99%.
Один из авторов статьи Семус Озден сообщил, что хотя сначала в тестах использовались обычные яичные белки, то позже были применены другие коммерчески доступные аналогичные белки, которые дали те же отличные результаты.
Таким образом, полученный исследователями материал в будущем можно производить в больших количествах, довольно дешево и не расходуя продукты питания.
В дальнейшей работе, отметил Озден, исследователи сосредоточатся на совершенствовании технологии изготовления материала, чтобы его можно было применять для очистки воды в широких масштабах.
«Активированный уголь — один из самых дешевых материалов, используемых для очистки воды. Мы сравнили наши результаты с активированным углем, и они намного лучше», — отметил Озден.
При этом, если сравнивать такой фильтр для воды с системами обратного осмоса, которые требуют значительных затрат энергии и избытка воды для работы, то в данном случае процесс фильтрации требует только силы тяжести и воду впустую не тратит.
Кроме того, для этого материала очистка воды, которая сама по себе является важной проблемой, не является единственной потенциальной сферой применения. Поэтому исследователи также изучают другие области применения, связанные с хранением энергии и звуко- и теплоизоляцией.
