"Wunder-Naturmembran" trennt Öl und Wasser

Neue Membran aus Pilzen trennt Öl und Wasser (Illustration: Ivan Gromicho, kaust.edu.sa/en)

Thuwal (pte028/01.02.2024/12:30) - Mit einer neuartigen Membran von Forschern der King Abdullah University of Science and Technology ( https://www.kaust.edu.sa/en ) (KAUST) lassen sich nach Tanker- und Bohrinsel-Unglücken Wasser und Öl voneinander trennen. Vom Rohstoff, aus dem die Experten das Material herstellen, sind die Entwickler so begeistert, dass sie von "magischen Pilzen" sprechen. Trennsysteme dieser Art, Janus-Membranen genannt, weil sie ölanziehende und wasseranziehende Eigenschaften haben, gibt es zwar schon. Doch bestehen sie aus nicht besonders umweltfreundlichen Materialien auf Erdölbasis, die nach der Entsorgung biologisch nicht abbaubar sind.

Myzel hat ideale Eigenschaften

Angesichts dieses Nachteils haben sich KAUST-Experten mit Pilzen beschäftigt. Genauer gesagt, untersuchten sie das Myzel, das unterirdische Netzwerk aus Pilzfäden, aus dem unter den richtigen Bedingungen die eigentlichen Pilze sprießen. Wichtig ist, dass Myzel Proteine enthält, die als Hydrophobine bekannt sind und auf der einen Seite hydrophil und auf der anderen hydrophob sind. Das sind genau die Eigenschaften, die eine Membran zur Trennung von Wasser und Öl benötigt.

Die Doktorandin Joyce Cavalcante und ihr Betreuer Gyorgy Szekely begannen mit der Herstellung einer Myzelkultur aus Austernpilzen. Diese platzierten sie auf dünnen Filmen aus einem hydrophilen (wasseranziehenden) Polymer voller nanoskaliger Poren. Diese Poren ermöglichen es dem Myzel, Nährstoffe aus einem gelartigen Wachstumsmedium auf der anderen Seite des Films zu ziehen. Sie sind jedoch so klein, dass das Myzel nicht direkt hindurchwachsen kann.

Fast fünfmal größere Effektivität

Beim Wachsen richtete sich die wasserabweisende Seite des Netzwerks in Richtung Polymerfilm aus. Analog dazu bildete sich auf der Oberseite die ölliebende Struktur aus. Schließlich lösten die Forscher das Mycel von der Folie ab. Jetzt hatten sie eine Membran, die genau die gewünschten Eigenschaften hatte. Da sie aus natürlichem Material besteht, lässt sie sich nach getaner Arbeit biologisch abbauen.

Bei einem Labortest hat die Pilzmembran fast fünfmal mehr Öl als herkömmliche Membranen absorbiert. Gleichzeitig saugte sie 99,6 Prozent weniger Wasser auf, was nicht minder wichtig ist, denn das Wasser soll ja in der Umwelt verbleiben.

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