I ricercatori hanno dimostrato che un viscido, eppure duro, tipo di biofilm che alcuni batteri producono per proteggerli e aiutarli a muoversi può essere utilizzato anche per separare acqua e olio. Il materiale può essere utile per applicazioni come la pulizia di acque contaminate.

Nel diario Langmuir , I ricercatori della North Carolina State University hanno riportato i risultati di un esperimento in cui hanno utilizzato un materiale prodotto dal batterio Gluconacetobacter hansenii come filtro per separare l'acqua da una miscela di olio.

"È davvero straordinario pensare che questi piccoli insetti possano creare cose così perfette in molti modi, " disse Luciano Lucia, l'autore corrispondente dello studio e un professore associato di biomateriali forestali e chimica presso la NC State.

Il biofilm che i batteri producono e rilasciano nel loro ambiente è costituito da cellulosa, che è lo stesso materiale che conferisce alle piante una struttura robusta nelle pareti cellulari. Però, quando i batteri producono la cellulosa, ha un fitto fitto, struttura cristallina, ricercatori hanno detto.

"È uno dei più puri, se non il più puro, forme di cellulosa là fuori, "Lucia ha detto. "E 'molto ben strutturato. È molto amante dell'acqua, ed ha un'altissima cristallinità, quindi si imballa molto bene. Una volta eliminati i batteri, hai questo materiale incredibilmente resistente che ha una vera robustezza, o tenacia".

I batteri fanno il film per proteggersi, hanno detto i ricercatori.

"Se lasci fuori qualcosa come un piatto non lavato, può diventare tutto viscido e disgustoso, questo è un biofilm, ", ha affermato la coautrice dello studio Wendy Krause, professore associato di ingegneria tessile, chimica e scienza alla NC State. "Batteri diversi producono biofilm diversi. Il film batterico che stiamo studiando è fatto di cellulosa. I batteri lo producono perché vivono su di esso e in esso. Stanno creando la loro casa".

Nell'esperimento, i ricercatori hanno utilizzato i batteri come fabbriche di nanofibre di cellulosa. Hanno quindi rimosso i batteri e i loro residui non cellulosici. Finalmente, i ricercatori hanno usato la membrana di cellulosa per vedere se poteva separare l'acqua da una soluzione contenente sia olio che acqua.

Hanno scoperto che il materiale era efficace nel rimuovere l'acqua, ed era robusto.

"L'olio non vuole passare attraverso la membrana, ha un effetto repulsivo su di essa, "Ha detto Lucia. "È super odiare i grassi."

"Se l'olio e l'acqua fossero molto mescolati, non importa, " aggiunse Krause. "Potresti mettere un frullatore ad immersione nella soluzione, e la membrana separerà ancora l'acqua e l'olio".

I ricercatori vedono una varietà di potenziali applicazioni per il materiale in situazioni in cui è necessario recuperare l'acqua da una miscela oleosa, sia per pulire l'acqua contaminata da un colorante tessile o per il risanamento ambientale. Nel lavoro futuro, i ricercatori vogliono esplorare come possono adattare la membrana modificandola chimicamente per determinate applicazioni.

Lo studio, "Matrici fibrose batteriche superoleofobiche:un sistema infuso di liquido naturale per la separazione olio-acqua, " è stato pubblicato online sulla rivista Langmuir il 19 febbraio.