Una membrana autoassemblante per la depurazione dell'acqua. Credito:Weizmann Institute of Science
La tecnologia di separazione è al centro della purificazione dell'acqua, trattamento delle acque reflue e materiali di recupero, così come numerosi processi industriali di base. Le membrane vengono utilizzate per separare le particelle più piccole su scala nanometrica e persino le molecole e gli ioni metallici. Il prof. Boris Rybtchinski e il suo gruppo del dipartimento di chimica organica del Weizmann Institute of Science hanno sviluppato un nuovo tipo di membrana che potrebbe prolungare la vita di un sistema di separazione, abbassarne il costo e, in alcuni casi, aumentare anche la sua efficienza.
Le membrane che lui e il suo gruppo hanno creato possono essere prodotte in modi diversi, con materiali diversi, e si uniscono in acqua e contengono acqua come componente principale (le membrane sono simili agli idrogel). Le membrane di prima generazione sviluppate dal gruppo erano costituite da molecole uniche che si organizzano nel materiale della membrana. Questa proprietà consente inoltre di riciclare facilmente la membrana e di recuperare le particelle intrappolate nel processo di separazione. Le membrane possono separare le particelle in base alle dimensioni, da uno a diversi nanometri.
Le membrane di seconda generazione contengono anche un secondo strato polimerico autoassemblato, ampliando così la gamma di applicazioni di questa tecnologia. Queste nuove membrane possono sostenere alte pressioni e sono in grado di purificare l'acqua da metalli pesanti velenosi e molecole organiche, dimostrando per la prima volta che i "materiali acquatici" autoassemblati possono essere utilizzati per applicazioni industriali impegnative. A differenza dei materiali convenzionali, le membrane automontanti sono facilmente smontabili; questo è fondamentale per combattere le incrostazioni di membrana, che è la più grande sfida nelle applicazioni a membrana. Il processo di fabbricazione della membrana è semplice, e la loro prestazione è eccellente, rendere la tecnologia intrinsecamente utile, ancor prima che venga presa in considerazione la possibilità di riciclarli e riutilizzarli. Quest'ultimo, Certo, è di enorme importanza, in quanto rende le membrane sostenibili. Infatti, l'obiettivo di creare nanomateriali sostenibili è al centro della ricerca condotta da Rybtchinski e dal suo gruppo.