Ученые разработали дешевый аэрогель из яичного белка, который позволяет превращать соленую морскую воду в пресную питьевую.
Аэрогель создан учеными Принстонского университета. Идея разработки пришла в голову профессору Крейг Арнольду, когда он рассматривал хлеб в своем бутерброде. Профессор подумал, что внутренняя пористая структура хлеба может хорошо работать в виде аэрогеля для фильтрации воды.
Лабораторная группа начала экспериментировать с различными рецептами на базе хлеба, но вскоре от большей части ингредиентов пришлось отказаться. В итоге ученые пришли к выводу, что лучше всего работает структура из яичного белка с небольшим добавлением углерода. «Именно белки в яичных белках позволили нам создать нужные структуры», - говорит профессор Арнольд.
Как это работает?
Аэрогель создается путем лиофилизации смеси яичного белка с углеродом. Лиофилизацией называют способ мягкой сушки веществ, при котором высушиваемый препарат замораживается, а потом помещается в вакуумную камеру, где происходит возгонка растворителя. После смесь нагревают до 900 градусов Цельсия в бескислородной среде. В результате получается материал с хлебоподобной пористой структурой, который состоит из соединенных собой волокон углеродного волокна и листов графена.
Этот аэрогель удаляет из морской воды частицы соли и микропластика с эффективностью 98% и 99% соответственно. Он работает намного лучше, чем фильтры из активированного угля, и в отличие от систем обратного осмоса, не требует электричества. Морская вода просачивается через фильтр просто под воздействием силы тяжести. Правда, ученые не уточняют, с какой скоростью это происходит.
По словам ученых, яичный белок - не единственный возможный ингредиент. При дефиците яиц для использования аэрогеля можно использовать аналогичные коммерчески доступные белки.
Сейчас профессор Арнольд и его коллеги работают над расширением производственного процесса. Не исключено, что в будущем такой дешевый аэрогель можно будет использовать не только для фильтрации воды, но и для других целей, вроде звукоизоляции и теплоизоляции.
Исследование опубликовано в журнале Materials Today.
