Bei der Beseitigung einer Ölpest im Meer ist es am besten, ein Material zu verwenden, das das Öl vom Meerwasser trennt. Wissenschaftler haben eine neue Art organischer Membran entwickelt, die aus dem Austernpilz gewonnen wird. Erstens gibt es jetzt „Janus-Membranen“, die auf der einen Seite hydrophil (wasserabsorbierend) und auf der anderen Seite hydrophob (wasserabweisend, aber Öl absorbierend) sind. Beim Einsatz in einem Filtersystem saugen diese Membranen verunreinigtes Wasser von einer Seite an und stoßen es von der anderen Seite aus, während sie das angesaugte Öl zurückhalten.
Allerdings werden solche Membranen oft aus erdölbasierten Materialien hergestellt, die nicht sehr umweltfreundlich sind und nach der Entsorgung nicht biologisch abbaubar sind. Angesichts dieses Mangels wandten sich Wissenschaftler der König-Abdullah-Universität für Wissenschaft und Technologie (KAUST) in Saudi-Arabien den Pilzen zu.
Genauer gesagt untersuchten sie Myzel, das Hyphennetz des Pilzes (auch Hyphen genannt), aus dem bei geeigneten Bedingungen echte Pilze (auch Fruchtkörper genannt) sprießen. Wichtig ist, dass Myzel Proteine enthält, die Hydrophobine genannt werden und auf der einen Seite hydrophil und auf der anderen hydrophob sind.
Die Doktorandin Joyce Cavalcante und ihr Betreuer Professor Gyorgy Szekely kultivierten zunächst das Muttermyzel aus frischen Kräuterseitlingen. Anschließend platzierten sie Myzelkolonien der Mutterart auf einem Film aus einem hydrophilen Polymer, der mit nanoskaligen Poren gefüllt war.
Diese Poren ermöglichen es den Hyphen, Nährstoffe aus dem gelartigen Wachstumsmedium auf der anderen Seite des Films zu ziehen, aber die Poren sind so klein, dass die Hyphen nicht direkt durch den Film wachsen können.
Während die Hyphen auf einer Seite des Films wachsen, wird ihre hydrophile Seite vom hydrophilen Polymer adsorbiert, wodurch sich ihre hydrophobe Seite nach oben vom hydrophilen Polymer wegbewegt. Wenn sich das Myzel schließlich vom Polymerfilm löst, bildet es einen biologisch abbaubaren organischen Film mit einer hydrophilen und einer hydrophoben Seite.
Bei Tests an mit Rohöl verunreinigtem Wasser wurde festgestellt, dass die Membranen 445 % mehr Öl absorbieren als herkömmliche Janus-Membranen aus Polypropylen und gleichzeitig 99,6 % weniger Wasser absorbieren.
„Diese Ergebnisse wecken Hoffnung auf Membranen der nächsten Generation mit größerer Selektivität und Adsorptionsfähigkeit“, sagte Cavalcante.
Die Forschung wurde in einem kürzlich im Journal of Materials Chemistry veröffentlichten Artikel beschrieben.