Forskare har visat att en slemmig, ändå tuff, typ av biofilm som vissa bakterier gör för att skydda och hjälpa dem att röra sig kan också användas för att separera vatten och olja. Materialet kan vara användbart för tillämpningar såsom rengöring av förorenat vatten.

I journalen Langmuir , Forskare från North Carolina State University rapporterade resultaten av ett experiment där de använde ett material som producerats av bakterierna Gluconacetobacter hansenii som ett filter för att separera vatten från en oljeblandning.

"Det är verkligen anmärkningsvärt att tänka på att dessa små buggar kan göra det här som är så perfekt på många sätt, sa Lucian Lucia, studiens motsvarande författare och en docent i skogsbiomaterial och kemi vid NC State.

Biofilmen som bakterierna gör och släpper ut i sin miljö är gjord av cellulosa, vilket är samma material som ger växter en stadig struktur i sina cellväggar. Dock, när bakterier gör cellulosa, den har en tätt packad, kristallin struktur, sa forskare.

"Det är en av de renaste, om inte den renaste, former av cellulosa där ute, " sa Lucia. "Det är väldigt välstrukturerat. Det är väldigt vattenälskande, och den har en mycket hög kristallinitet, så det packar väldigt vackert. När du tar bort bakterierna, du har detta otroligt tuffa material som har en riktig robusthet, eller seghet."

Bakterierna gör filmen för att skydda sig själva, sa forskarna.

"Om du lämnar något som en otvättad disk, det kan bli slemmigt och grovt – det är en biofilm, " sa studiens medförfattare Wendy Krause, docent i textilteknik, kemi och vetenskap vid NC State. "Olika bakterier gör olika biofilmer. Bakteriefilmen som vi studerar är gjord av cellulosa. Bakterierna gör den för att de lever på den och i den. De gör sitt hem."

I experimentet, forskare använde bakterierna som fabriker av cellulosa nanofibrer. De tog sedan bort bakterierna och deras icke-cellulosarester. Till sist, forskarna använde cellulosamembranet för att se om det kunde separera vatten från en lösning som innehåller både olja och vatten.

De fann att materialet var effektivt för att ta bort vatten, och den var rejäl.

"Oljan vill inte gå igenom membranet, den har en frånstötande effekt på den, sa Lucia. Det är superfetthatande.

"Om oljan och vattnet var mycket blandade, det spelar ingen roll, " tillade Krause. "Du kan sätta en stavmixer i lösningen, och membranet kommer fortfarande att separera vattnet och oljan."

Forskare ser en mängd olika potentiella tillämpningar för materialet i situationer där du behöver återvinna vatten från en oljig blandning - oavsett om det är för rent vatten förorenat med ett textilfärgämne eller för miljösanering. I framtida arbete, forskarna vill utforska hur de kan skräddarsy membranet genom att kemiskt modifiera det för vissa tillämpningar.

Studien, "Bakteriella superoleofoba fibrösa matriser:ett naturligt förekommande vätskeinfunderat system för olje-vattenseparation, " publicerades online i tidskriften Langmuir den 19 feb.