Chemische ingenieurs aan de Universiteit van Californië, Berkeley, hebben een nieuwe manier ontdekt om vaste oppervlakken van een patroon te voorzien om te bepalen hoe water ermee interageert. De techniek zou kunnen leiden tot nieuwe materialen voor waterzuivering, ontzilting en andere toepassingen.

De onderzoekers, onder leiding van professor Nitin Padture, gebruikten een techniek genaamd "blokcopolymeer zelfassemblage" om patronen van hydrofiele (wateraantrekkende) en hydrofobe (waterafstotende) gebieden op een stevig oppervlak te creëren. Door de grootte en afstand van deze gebieden te controleren, konden ze de manier afstemmen waarop waterdruppels zich op het oppervlak gedroegen.

De onderzoekers ontdekten bijvoorbeeld dat ze oppervlakken konden creëren die ervoor zorgden dat waterdruppels zich verspreidden en een dunne film vormden, of waardoor ze parelden en wegrolden. Ze ontdekten ook dat ze de richting van de waterstroom op het oppervlak konden controleren door patronen van hydrofiele en hydrofobe strepen te creëren.

De onderzoekers zijn van mening dat hun techniek kan worden gebruikt om een ​​verscheidenheid aan nieuwe materialen te creëren met op maat gemaakte waterafstotende eigenschappen. Deze materialen kunnen voor een verscheidenheid aan toepassingen worden gebruikt, zoals waterzuivering, ontzilting en olie-waterscheiding.

Waterzuivering

Een mogelijke toepassing voor de techniek van de onderzoekers is waterzuivering. Door oppervlakken te creëren die water aantrekken, is het mogelijk om onzuiverheden uit water te verwijderen. De onderzoekers ontdekten bijvoorbeeld dat ze zout uit water konden verwijderen door een oppervlak te gebruiken met een patroon van hydrofiele en hydrofobe strepen. De waterdruppeltjes zouden langs de hydrofiele strepen stromen, terwijl de zoutionen door de hydrofobe strepen zouden worden afgestoten. Dit proces kan worden gebruikt om water te zuiveren voor drinkwater, irrigatie of industrieel gebruik.

Ontzilting

Een andere mogelijke toepassing voor de techniek van de onderzoekers is ontzilting. Ontzilting is het proces waarbij zout uit zeewater wordt verwijderd om zoet water te produceren. Door oppervlakken te creëren die water afstoten, is het mogelijk om zout water te scheiden in zuiver water en geconcentreerde pekel. De onderzoekers ontdekten dat ze oppervlakken konden creëren die zo hydrofoob waren dat ze zelfs zoutwaterdruppels konden afstoten. Dit proces kan worden gebruikt om zeewater te ontzilten voor drinkwater, irrigatie of industrieel gebruik.

Olie-waterscheiding

De techniek van de onderzoekers zou ook kunnen worden gebruikt om olie en water te scheiden. Olie en water zijn niet-mengbare vloeistoffen, wat betekent dat ze niet mengen. Het kan echter moeilijk zijn om olie en water te scheiden als ze met elkaar worden gemengd. Door oppervlakken te creëren die water aantrekken en olie afstoten, is het mogelijk om de twee vloeistoffen te scheiden. De onderzoekers ontdekten dat ze oppervlakken konden creëren die zo hydrofoob waren dat ze zelfs oliedruppels konden afstoten. Dit proces zou kunnen worden gebruikt om olie van water te scheiden in industriële processen, zoals olieraffinage en boren.

De techniek van de onderzoekers is een veelbelovende nieuwe manier om de interactie van water met vaste oppervlakken te controleren. Deze techniek zou kunnen leiden tot nieuwe materialen voor waterzuivering, ontzilting, olie-waterscheiding en andere toepassingen.