Мембраны из нанотрубок давно считаются перспективными кандидатами на роль фильтров, позволяющих удалять из воды мельчайшие загрязнения, выделять органические молекулы, например, ДНК и белки. Углеродные нанотрубки (УНТ) гидрофобны, т.е. отталкивают воду. Исследователи из Rensselaer Polytechnic Institute обнаружили, что электрическое напряжение, приложенное к УНТ-мембране, может оказать существенное влияние на протекание воды, делая поверхность мембраны гидрофильной. Мембрана перестает отталкивать воду и начинает ее поглощать.
Свойства мембраны определяются зарядом нанотрубок – положительно заряженные нанотрубки пропускают воду, а при смене полярности поток останавливается. Явление основано на том, что поверхность нанотрубок при электролизе воды покрывается атомами кислорода и становится гидрофильной. Кроме того, можно очень точно контролировать ток воды, последовательно соединяя гидрофильные и гидрофобные нанотрубки.
Теперь ученые будут пытаться осуществить избирательное фильтрование – захват молекул белков, ДНК и других возможных примесей.
Работа «Polarity-Dependent Electrochemically Controlled Transport of Water through Carbon Nanotube Membranes» была опубликована в Nano Letters.