Nano-Papiertuch kämpft gegen Ölkatastrophen

Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben mit internationalen Kollegen ein Geflecht auch Nanodrähten entwickelt, dass sich ähnlich wie Papier anfühlt und auch so aussieht. Zum Schreiben ist das poröse, wasserabweisende Hightech-Material allerdings nicht gedacht. Vielmehr ist es in der Lage, bis zum 20-fachen des eigenen Gewichts an hydrophoben Substanzen wie Mineralöl aufzunehmen und könnte daher eine wichtige Rollen bei der Bekämpfung von Umweltkatastrophen spielen. Dabei wäre auch eine Rückgewinnung des Öls möglich.

„Was wir entdeckt haben ist, dass wir 'Papier' aus einem verflochtenen Netz von Nanodrähten herstellen können, das selektiv hydrophobe Flüssigkeiten aus Wasser absorbieren kann“, beschreibt Projektleiter Francesco Stellacci vom MIT Department of Material Science. Dazu wird eine Suspension von Nanodrähten aus Manganoxid auf einer nicht haftenden Platte getrocknet – ein Vorgang sehr ähnlich der Herstellung von klassischem Papier. Das Ergebnis könnte als „verwobene Matte“ bezeichnet werden, so Stellacci – nicht hoch strukturiert, aber stark porös und daher mit sehr guter Kapillarwirkung. Dann wird noch eine Beschichtung aufgebracht, die laut Forschern komplett wasserabweisend ist. „Das Material kann einen Monat oder zwei im Wasser gelassen werden und wenn es herausgenommen wird, ist es noch trocken“, meint Stellacci.

Was das Hightech-Geflecht aber sehr wohl aufnimmt, sind hydrophobe Verunreinigungen im Wasser wie beispielsweise Mineralöl. Dabei ist es sehr effizient, bis zum 20-fachen des eigenen Gewichts kann ein Tuch an solchen Substanzen aufnehmen. Damit könne es beispielsweise im Falle einer Ölpest Abhilfe schaffen, sehen die Forscher ein Anwendungsgebiet. Dabei böte das Material einen weiteren wesentlichen Vorteil: Die Nanodrähte sind den Wissenschaftlern zufolge bei sehr hohen Temperaturen stabil, das Öl könnte daher durch Verdampfen aus dem Hightech-Material rückgewonnen werden. Eine Wiederverwendung des Hightech-Materials und auch des Öls wäre daher möglich.

Die Fertigung der notwendigen Nanodrähte in relativ großer Menge für ein Nanomaterial sei möglich, weshalb die Produktion des Geflechts günstig sein könnte, so Projektmitarbeiterin Jing Kong. Wann die Entwicklung wirklich den Markt erreichen werde, sei allerdings sehr schwer abzuschätzen, so Stellacci zu pressetext. Jedenfalls sorgt sein Team mit der Entwicklung für Aufsehen in der Wissenschaft. „Stellacci und seine Mitarbeiter haben ein Beispiel für ein Nanomaterial geliefert, das vernünftig entworfen wurde, um eine wesentliche ökologische Herausforderung anzugehen“, kommentiert Joerg Lahann von der University of Michigan im Journal Nature Nanotechnology, wo die Forschungsergebnisse gestern, Freitag, veröffentlicht wurden.