نانوغشائی پلیمری با خواص آنتی‌باکتریال برای تصفیه آب

یک تیم تحقیقاتی از IISc بنگالور موفق به بهبود فرآیند تصفیه آب با استفاده از نوعی غشاء شدند. با این غشاء می‌توان 99 درصد از باکتری‌های ایکولا را از بین برد. نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای در نشریه Nanoscale به چاپ رسیده است.
این گروه تحقیقاتی از دو پلیمر مختلف، پلی‌اتیلن (PE) و پلی‌اتیلن اکسید (PEO) برای ساخت این غشاء استفاده کردند. PEO برخلاف PE در آب حل می‌شود بنابراین زمانی که غشاء حاوی PEO در آب غوطه‌ور باشد، این حفره‌ها تشکیل می‌شوند.

حفره‌های موجود روی سطح این غشاء نامتقارن هستند و در واقع حفره‌های یکنواخت نیستند. این غیریکنواختی نیز دلیل دارد. بور از محققان این پروژه می‌گوید: « اگر حفره‌های موجود در غشاء نامتقارن باشند آنگاه باکتری‌ها و آلودگی‌ها برای عبور از آن مجبور به طی مسیرهای مختلف هستند که این موضوع موجب به دام افتادن آنها خواهد شد. از سوی دیگر، این حفره‌ها کاملا به هم متصل بوده بنابراین مولکول‌های آب فرصت کافی برای عبور از آن را دارا هستند. زمانی که دو پلیمر با هم ترکیب می‌شوند، حفره‌های ایجاد شده توسط یکی از آنها با دیگری متفاوت خواهد بود. بنابراین، یک غیریکنواختی در ابعاد حفره‌ها را شاهد هستیم. البته برای کنترل ابعاد حفره، در این پروژه از پلیمر PE مالئات شده استفاده شد. این پلیمر موجب می‌شود تا ابعاد حفره‌ها از حد مشخصی بزرگتر نشوند. این پلیمر با PE و PEO برهمکنش می‌دهد. در واقع این پلیمر به نوعی نقش عامل پایدار کننده را ایفا می‌کند و اجازه نمی‌دهد که ساختار غشاء فروبریزد.»
در پروژه دیگری، محققان از اکسید گرافن برای ایجاد خواص آنتی‌باکتریال در غشاء استفاده کردند که این ماده به دو پلیمر افزوده شد. نتایج یافته‌های محققان نشان داد که استفاده از اکسیدگرافن می‌تواند تا 100 برابر میزان باکتری ایکولا را کاهش دهد. دلیل بروز خواص آنتی‌باکتریال در این غشاء آن است که لبه‌‌های اکسید گرافن تیز بوده و موجب آسیب ساختاری به بدنه باکتری می‌شود. همچنین گروه آمین موجود در سطح گرافن عامل دار شده می‌تواند با گروه فسفر لیپیدی دیواره سلول باکتری واکنش داده و گونه‌های اکسیژن فعال ایجاد کند که غشاء را از بین می‌برد.