Pilzfäden verhindern Umweltkatastrophen: Natürliche Membran trennt Öl und Wasser

Austernpilze sind eine Delikatesse, haben aber auch eine Eigenschaft, die bisher niemand entdeckt hat: Sie sind der Rohstoff für eine Membran, die nach Tanker- und Bohrinselunfällen Wasser und Öl voneinander trennen und so Umweltkatastrophen verhindern können. Die ungewöhnliche Fähigkeit nicht der Pilze selbst, sondern des Myzel genannten unterirdischen Geflechts, aus dem die Pilze emporschießen, haben Forscher an der >King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) in Thuwal entdeckt. Sie sind davon so begeistert, dass sie von „magischen Pilzen“ sprechen.

Membran mit zwei „Gesichtern“

Aus dem Myzel lassen sich Janus-Membranen herstellen, so genannt, weil sie zwei „Gesichter“ haben – ein ölanziehendes und ein wasseranziehendes. Die gibt es zwar schon, doch sie werden aus Erdöl hergestellt und sind, wenn sie ausgedient haben, ein Fall für die Deponie oder die Müllverbrennungsanlage, während die myzelbasierte Membran biologisch abbaubar ist.

Chemiker züchten Austernpilze

Gyorgy Szekely, Assistenzprofessor für Chemieingenieurswesen, und seine Doktorandin Joyce Cavalcante begannen mit der Zucht von Austernpilzmyzel. Die feinen Fäden, Hyphen genannt, platzierten sie auf dünnen Filmen aus einem hydrophilen (wasseranziehenden) Polymer voller nanoskaliger Poren. Diese Poren ermöglichen es dem Myzel, Nährstoffe aus einem gelartigen Wachstumsmedium auf der anderen Seite des Films zu saugen. Sie sind jedoch so klein, dass das Myzel nicht direkt hindurchwachsen kann.

Fünfmal effektiver als synthetische Membranen

Auf der Unterlage wachsen die Hyphen weiter. Dabei richtet sich die wasserabweisende Seite des Netzwerks in Richtung Polymerfilm aus. Analog dazu entsteht auf der Oberseite eine ölliebende Struktur. Das liegt an so genannten Hydrophobine, die in den Hyphen vorhanden sind. Sie sind auf der einen Seite hydrophil und auf der anderen hydrophob. Das sind genau die Eigenschaften, die eine Membran zur Trennung von Wasser und Öl braucht.

Schließlich lösten die Forscher das Mycel von der Folie ab. Jetzt hatten sie eine Membran, die genau die gewünschten Eigenschaften hatte. Bei einem Labortest absorbierte die so hergestellte Pilzmembran fast fünfmal mehr Öl als herkömmliche Membranen. Gleichzeitig saugte sie 99,6 Prozent weniger Wasser auf, was nicht minder wichtig ist, denn das Wasser soll ja in der Umwelt verbleiben.

via KAUST Discovery