Инженеры университета создали жидкостный фильтр, которые работает как «мембрана наоборот». «Обычные фильтры, например, используемые в кофеварках, позволяют мелким объектам проходить сквозь них, задерживая крупные», — объясняет выпускница университета Биргитт Бошич.

Новый фильтр пропускает большие объекты, после чего восстанавливает себя и задерживает мелкие.

Бошич сравнивает его с клеточной мембраной, которая позволяет попадать внутрь полезным веществам. Помогавший ее команде профессор Сик Тан Вон объяснил Eurek Alert принцип работы фильтра: размер частиц он не учитывает и работает благодаря разнице в кинетической энергии попадающих на него объектов. У более массивных предметов она, как правило, больше, а мелкие прорвать мембрану не могут.

Простейший вариант такого фильтра можно сделать дома. В первых опытах инженеры из Пенсильвании использовали воду, покрытую мыльной пленкой, которая играла роль барьера. Затем они разработали методику модификации свойств: теперь можно сделать пленку более прочной, придать антибактериальные свойства или научить нейтрализовать запахи.

«Можно добавить компоненты, которые сделают мембрану более долговечной, или компоненты, которые будут блокировать определенные газы, — объясняет Бошич. — Потенциал модификаций для конкретных применений бесконечен».

Например, мечтает она, такие умные барьеры позволят проводить операции на дому, в полевых условиях или даже на поле боя. Прозрачный материал изолирует рану от попадания грязи и бактерий, не блокируя доступ для скальпеля и других врачебных инструментов.

По мнению Бошич, новая технология может преобразить жизни миллиардов людей. Например, тех, у кого нет доступа к современным туалетам. В доступных им кабинках без смыва дурно пахнет, и некоторые предпочитают вовсе ими не пользоваться. «Но если это [фильтр] установить в такие туалеты, он будет пропускать твердые частицы, удерживая внизу дурнопахнущие газы», — говорит она.

Команда планирует продолжить исследования, улучшая свойства материала, а также взаимодействуя с другими заинтересованными в практическом применении открытия исследователями.

Одно из самых важных приложений для использования мембран — опреснение воды с помощью технологии обратного осмоса. Такую воду ежедневно используют около 300 млн людей. Недавно в Университете Коннектикута презентовали революционную технологию 3D-печати наномембран, которые позволят создать дешевые и эффективные опреснительные установки.