石油と燃料による海洋と内陸水の汚染は世界的な問題であり、現時点では最適な解決策がありません。石油流出時に使用される物理的障壁、化学的結合剤、溶剤は、限られた範囲でしか役に立たないか、あるいはそれ自体が有毒で環境に有害です。そのため、研究者は水から油および油製品を除去する自然な方法をますます模索しています。
毛むくじゃらの情事
自然はずっと前に、スイミングシダ (Salvinia molesta) やウォーターレタス (Pistia stratiotes) などの水生植物の形で解決策を見つけたのかもしれません。どちらの植物も元々は熱帯および亜熱帯に由来しますが、現在では温帯緯度の湖、池、池に定着することに成功しています。場合によっては、彼らはあまりにも蔓延しており、すでに迷惑な侵入者であると考えられています。
両方の植物に共通するのは、浮き葉がワックスで覆われた細い毛で全体が覆われていることです。この毛深い層は、一方では葉に撥水性を与え、他方では、葉と水の間にエアクッションが形成されることを保証し、それが葉を支え、葉が落ちた後でも浮き上がるようにします。水没してしまった。
人工的な手段よりも優れています
しかし、カールスルーエ工科大学 (KIT) のクラウディア・ツァイガーとその同僚が発見したように、これらの水生植物の毛深い葉にはさらに多くの働きがあることがわかりました。彼らは、浮遊するシダとウォーターレタスの葉が石油やさまざまな油製品をどの程度吸収できるかを研究しました。これは「サルビニアは数秒以内に油を吸収する」ことを示したと研究者らは報告している。浮遊するシダは、葉の面積 1 平方メートルあたり約 630 ミリリットルの石油、さらにはほぼ 1 リットルの作動油を結合します。油結合はウォーターレタスとほぼ同じくらい高かった。
それだけではありません。ウォーターレタスの乾燥葉でさえ、市販の合成吸収剤よりも油をよく吸収します。 「したがって、それらは天然油吸収剤として使用される大きな可能性を秘めています」とツァイガー氏らは言う。彼らの分析により、葉の細かい毛の階層的で複雑な構造が、浮遊シダとウォーターレタスが油捕集剤として非常に効果的である理由であることが明らかになりました。
二重のメリット
これらの水生植物を油汚染に対する自然療法として使用し、自生する標本を収穫できれば、実際に一石二鳥になる可能性があります。つまり、多くの場所で望ましくないほど増殖しているこれらの植物を取り除くことになるのです。 「水生雑草」を除去し、同時に油汚染に対する自然で環境に優しい治療法を獲得します。
「私たちの研究は、4億2000万年を超える進化の過程で、自然がさまざまな流体と相互作用するための複雑かつ高度なメカニズムを備えた生物を生み出してきたことを改めて確認しました」とツァイガー氏らは述べた。したがって、環境および技術用途においてこれらの「自然特許」を模倣することは価値があります。
出典: IOP、専門記事: バイオインスピレーションとバイオミメティクス、doi: 10.1088/1748-3190/11/5/056003
