Le pétrole représente un danger considérable pour la vie aquatique. Des chercheurs des universités de Bonn et d'Aix-la-Chapelle et de la Heimbach-GmbH ont développé une nouvelle technologie pour l'élimination de telles contaminations :des textiles aux propriétés de surface spéciales écument passivement l'huile et la déplacent dans un conteneur flottant. Les scientifiques ont utilisé des surfaces du règne végétal comme modèle. L'étude vient d'être publiée dans la revue Transactions philosophiques A .

Le clip vidéo est aussi court qu'impressionnant :la séquence de 18 secondes montre une pipette à partir de laquelle du pétrole brut de couleur sombre s'égoutte dans un verre d'eau. Puis un chercheur tient une feuille verte contre la tache. En quelques secondes, la feuille aspire l'huile de la surface de l'eau, ne laissant même pas de trace.

La star du film, la petite feuille verte, provient de la fougère flottante Salvinia. Les capacités spéciales de ses feuilles le rendent très intéressant pour les scientifiques, car ils sont extrêmement hydrophobes :Lorsqu'ils sont immergés, ils s'enveloppent dans une veste d'air et restent complètement secs. Les chercheurs appellent ce comportement "superhydrophobe, " qui peut être traduit par "extrêmement hydrofuge".

Cependant, la surface de Salvinia aime l'huile qui est, dans un sens, un revers de la superhydrophobie. "Cela permet aux feuilles de transporter un film d'huile à leur surface, " explique le Prof. Dr. Wilhelm Barthlott, émérite de l'Université de Bonn et ancien directeur de ses jardins botaniques. « Et nous avons également pu transférer cette propriété sur des surfaces techniquement réalisables, comme les textiles."

Textiles fonctionnels comme "tubes d'aspiration"

De telles substances superhydrophobes peuvent alors, par exemple, être utilisé pour éliminer les films d'huile des surfaces d'eau efficacement et sans l'utilisation de produits chimiques. Cependant, contrairement à d'autres matériaux qui ont été utilisés à cette fin jusqu'à présent, ils n'absorbent pas l'huile. "Au lieu, il se déplace le long de la surface du tissu, avancé uniquement par ses forces d'adhérence, " explique Barthlott. " Par exemple, au laboratoire, nous avons accroché de tels rubans en tissu au bord d'un récipient flottant sur l'eau. En peu de temps, ils avaient presque complètement retiré l'huile de la surface de l'eau et l'avaient transportée dans le conteneur. complètement écumé, comme si vous utilisiez une cuillère à écumer automatique pour le bouillon de viande."

Cela rend également les textiles super-hydrophobes intéressants pour la technologie environnementale. Après tout, ils promettent une nouvelle approche pour résoudre le problème environnemental aigu de l'augmentation des déversements de pétrole sur les plans d'eau. Les films d'huile flottant sur l'eau causent un certain nombre de problèmes. Ils empêchent les échanges gazeux à travers la surface et sont également dangereux au contact pour de nombreuses plantes et animaux. Comme les films d'huile se répandent également rapidement sur de grandes surfaces, ils peuvent mettre en danger des écosystèmes entiers.

Nettoyage sans produits chimiques

Le nouveau procédé ne nécessite pas l'utilisation de produits chimiques. Les liants conventionnels absorbent simplement l'huile et ne peuvent généralement être brûlés que plus tard. La méthode de la superhydrophobie est différente :« L'huile écrémée dans le récipient flottant est si propre qu'elle peut être réutilisée, " explique le Pr Barthlott.

La procédure n'est pas destinée aux catastrophes pétrolières à grande échelle telles que celles qui se produisent après un accident de pétrolier. Mais surtout de petites contaminations, comme l'huile moteur de voitures ou de bateaux, mazout ou fuites, sont un problème urgent. « Même de petites quantités deviennent un danger pour l'écosystème, surtout dans les eaux stagnantes ou à faible débit, " souligne le biologiste. C'est là qu'il voit le potentiel applicatif majeur de la nouvelle méthode, pour laquelle un brevet a été déposé par l'Université de Bonn.

En général, de nombreuses surfaces présentent un comportement superhydrophobe, quoique à des degrés divers. La condition de base est tout d'abord que le matériau lui-même soit hydrofuge, par exemple en raison d'un revêtement de cire. Mais cela ne suffit pas :« La superhydrophobie repose toujours sur certaines structures en surface, tels que les petits poils ou les verrues, souvent à l'échelle nanotechnologique, " explique le botaniste de l'université de Bonn. C'est aussi grâce à lui que la science en sait aujourd'hui beaucoup plus sur ces relations qu'il y a quelques décennies.

Les travaux de recherche sont financés par la Deutsche Bundesstiftung Umwelt DBU. "Cela nous aide maintenant à développer des matériaux absorbant l'huile avec des propriétés de transport particulièrement bonnes, en coopération avec l'Université RWTH d'Aix-la-Chapelle, " dit Barthlott.