Olie vormt een aanzienlijk gevaar voor het waterleven. Onderzoekers van de universiteiten van Bonn en Aken en de Heimbach-GmbH hebben een nieuwe technologie ontwikkeld voor het verwijderen van dergelijke verontreinigingen:textiel met speciale oppervlakte-eigenschappen afromen passief de olie af en verplaatsen deze naar een drijvende container. De wetenschappers gebruikten oppervlakken uit het plantenrijk als model. De studie is nu gepubliceerd in het tijdschrift Filosofische transacties A .

De videoclip is even kort als indrukwekkend:de 18 seconden durende sequentie toont een pipet waaruit donkergekleurde ruwe olie in een glas water druppelt. Dan houdt een onderzoeker een groen blaadje tegen de plek. Binnen enkele seconden zuigt het blad de olie van het wateroppervlak, laat zelfs geen spoor achter.

De ster van de film, het kleine groene blad, komt van de drijvende varen Salvinia. De speciale eigenschappen van de bladeren maken het zeer interessant voor wetenschappers, omdat ze extreem hydrofoob zijn:wanneer ondergedompeld, ze wikkelen zich in een luchtjas en blijven volledig droog. Onderzoekers noemen dit gedrag "superhydrofoob, " wat vertaald kan worden als "extreem waterafstotend."

Echter, het Salvinia-oppervlak houdt van olie, op een manier, een keerzijde van superhydrofobie. "Hierdoor kunnen de bladeren een oliefilm op hun oppervlak transporteren, " legt prof. dr. Wilhelm Barthlott uit, emeritus van de Universiteit van Bonn en voormalig directeur van de botanische tuinen. "En we hebben deze eigenschap ook kunnen overbrengen naar technisch maakbare oppervlakken, zoals textiel."

Functioneel textiel als "zuigbuizen"

Dergelijke superhydrofobe stoffen kunnen dan, bijvoorbeeld, worden gebruikt om oliefilms efficiënt en zonder gebruik van chemicaliën van wateroppervlakken te verwijderen. Echter, in tegenstelling tot andere materialen die tot nu toe voor dit doel zijn gebruikt, ze nemen de olie niet op. "In plaats daarvan, het reist langs het oppervlak van de stof, alleen voortbewogen door zijn adhesieve krachten, " legt Barthlott uit. "Bijvoorbeeld, in het laboratorium hingen we zulke stoffen tapes over de rand van een container die op het water dreef. Binnen korte tijd hadden ze de olie bijna volledig van het wateroppervlak verwijderd en in de container getransporteerd." Zwaartekracht zorgt voor de kracht; de bodem van de container moet dus onder het wateroppervlak komen met de oliefilm. "De olie is dan volledig afgeroomd - alsof je een automatische afschuimlepel gebruikt voor vleesbouillon."

Dit maakt superhydrofoob textiel ook interessant voor milieutechnologie. Ten slotte, ze beloven een nieuwe aanpak voor het oplossen van het acute milieuprobleem van toenemende olielozingen op waterlichamen. Op het water drijvende oliefilms veroorzaken een aantal problemen. Ze voorkomen gasuitwisseling via het oppervlak en zijn ook gevaarlijk bij contact voor veel planten en dieren. Omdat oliefilms zich ook snel over grote oppervlakken verspreiden, ze kunnen hele ecosystemen in gevaar brengen.

Schoonmaken zonder chemicaliën

Het nieuwe proces vereist geen gebruik van chemicaliën. Conventionele bindmiddelen nemen de olie eenvoudig op en kunnen dan meestal pas later worden verbrand. De superhydrofobie-methode is anders:"De olie die in de drijvende container wordt afgeroomd, is zo schoon dat deze opnieuw kan worden gebruikt, " legt prof. Barthlott uit.

De procedure is niet bedoeld voor grootschalige olierampen zoals die zich voordoen na een tankerongeval. Maar vooral kleine verontreinigingen, zoals motorolie van auto's of schepen, stookolie of lekkage, zijn een prangend probleem. "Zelfs kleine hoeveelheden worden een gevaar voor het ecosysteem, vooral in stilstaand of langzaam stromend water, " benadrukt de bioloog. Hier ziet hij het grote toepassingspotentieel van de nieuwe methode, waarvoor een octrooi is aangevraagd door de Universiteit van Bonn.

In het algemeen, veel oppervlakken vertonen superhydrofoob gedrag, zij het in verschillende mate. De basisvoorwaarde is allereerst dat het materiaal zelf waterafstotend is, bijvoorbeeld door een waxcoating. Maar dat alleen is niet genoeg:"Superhydrofobie is altijd gebaseerd op bepaalde structuren aan de oppervlakte, zoals kleine haartjes of wratten – vaak op nanotechnologische schaal, " legt de botanicus van de Universiteit van Bonn uit. Het is ook dankzij hem dat de wetenschap nu veel meer over deze relaties weet dan een paar decennia geleden.

Het onderzoekswerk wordt gefinancierd door de Deutsche Bundesstiftung Umwelt DBU. "Dit helpt ons nu om olie-absorberende materialen te ontwikkelen met bijzonder goede transporteigenschappen, in samenwerking met RWTH Aachen University, ' zegt Bartlott.