Niezwykła membrana

Filtrowanie to proces znany nam z codziennego życia. Na skalę makro oddzielamy w domu makaron od wody, przygotowujemy kawę, korzystając z papierowych filtrów. W laboratoriach chemicznych stosuje się specjalistyczne filtry. Ale wszystkie one oparte są na tej samej zasadzie: w ich strukturze występują większe lub mniejsze otwory, przez które mogą przenikać małe obiekty, podczas gdy większe są po prostu mechanicznie zatrzymywane.

Czy można sobie wyobrazić filtr, który będzie działał odwrotnie, tzn. zatrzymywał to, co jest mniejsze, a większym elementom pozwalał bez problemu przechodzić? Wydaje się to sprzeczne ze zdrowym rozsądkiem, ale okazuje się możliwe. Inspiracją w tym przypadku był obserwowany w przyrodzie proces zwany fagocytozą komórkową. Niektóre komórki i organizmy jednokomórkowe mogą pochłaniać duże obiekty, przy czym ich błona, oddzielająca zawartość od środowiska, zachowuje ciągłość. Dlatego badacze z Pennsylvania State University (USA) opracowali membranę, która może działać podobnie. Co ciekawe – nie jest to membrana stała, lecz ciekła, oparta na związku będącym składnikiem detergentów. Oddzielanie obiektów większych od mniejszych następuje zależnie od ich energii kinetycznej. Większe obiekty pokonują napięcie powierzchniowe membrany i przedostają się na drugą stronę, podczas gdy małe się od niej odbiją. Na tej samej zasadzie kamyk wpada do wody, a pająk nartnik może się poruszać po jej powierzchni.

Twórcy uważają, że takie membrany da się zastosować np. do rozdziału nieczystości, w chirurgii, do eliminacji owadów przenoszących choroby czy też nawet w bardziej prozaicznych sytuacjach – np. w bezwodnych toaletach, aby nie wydostawały się z nich uciążliwe zapachy.