Membrane auto-assemblante pour la purification de l'eau. Crédit : Institut des sciences Weizmann
La technologie de séparation est au cœur de la purification de l'eau, traitement des eaux usées et matériaux de récupération, ainsi que de nombreux procédés industriels de base. Les membranes sont utilisées pour séparer les plus petites particules nanométriques et même les molécules et les ions métalliques. Le professeur Boris Rybtchinski et son groupe du département de chimie organique du Weizmann Institute of Science ont développé un nouveau type de membrane qui pourrait prolonger la durée de vie d'un système de séparation, baisser son coût et, dans certains cas, augmente également son efficacité.
Les membranes que lui et son groupe ont créées peuvent être produites de différentes manières, avec différents matériaux, et ils se réunissent dans l'eau et contiennent de l'eau comme composant majeur (les membranes s'apparentent à des hydrogels). Les membranes de première génération développées par le groupe étaient constituées de molécules uniques qui s'organisent dans le matériau de la membrane. Cette propriété permet également de recycler facilement la membrane et de récupérer les particules piégées dans le processus de séparation. Les membranes peuvent séparer les particules en fonction de leur taille, de un à plusieurs nanomètres.
Les membranes de deuxième génération contiennent également une deuxième couche polymère auto-assemblée, élargissant ainsi la gamme d'applications de cette technologie. Ces nouvelles membranes peuvent supporter des pressions élevées et sont capables de purifier l'eau des métaux lourds toxiques et des molécules organiques, montrant pour la première fois que les « matériaux aquatiques » auto-assemblés peuvent être utilisés pour des applications industrielles exigeantes. Contrairement aux matériaux conventionnels, les membranes auto-assemblées peuvent être facilement démontées; ceci est essentiel pour lutter contre l'encrassement des membranes, qui est le plus grand défi dans les applications membranaires. Le processus de fabrication de la membrane est simple, et leurs performances sont excellentes, rendre la technologie intrinsèquement intéressante, avant même que la capacité de les recycler et de les réutiliser soit prise en considération. Le dernier, bien sûr, est d'une importance capitale, car il rend les membranes durables. En effet, l'objectif de créer des nanomatériaux durables est au cœur des recherches menées par Rybtchinski et son groupe.