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pte20190624004 Produkte/Innovationen, Umwelt/Energie

MIT-Forscher machen Öl und Wasser mischbar

Neues Verfahren ermöglicht Herstellung von Emulsionen mit nur geringem Energieaufwand


Verfestigte Emulsionspartikel in warmem Wasser (Foto: mit.edu)
Verfestigte Emulsionspartikel in warmem Wasser (Foto: mit.edu)

Cambridge (pte004/24.06.2019/06:05) - Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) http://mit.edu haben eine Technik entwickelt, dank der sich Wasser und Öl vermischen lassen. Das von einem Team um Assistenzprofessor Kripa Varanasi entwickelte Verfahren erfordert nicht einmal ein Schütteln. Wasser und Öl vermischen sich und trennen sich über lange Zeit nicht mehr.

H2O kondensiert auf kühlem Öl

Die Wissenschaftler kühlen ein Ölbad ab, das eine kleine Menge an Tensiden enthält. Dann stellen sie das Gefäß in einen Raum, dessen Luft sehr viel Feuchtigkeit enthält. Auf der Öl-Oberfläche kondensiert Wasser aus der Luft, so wie man es im Winter auf der Innenseite von Fenstern mit nur einer Scheibe beobachten kann. Es entstehen winzige Tröpfchen, die alle die gleiche Größe haben und in das Öl eintauchen. Darin bleiben sie für beliebig lange Zeit. Die Größe der Tröpfchen lässt sich durch die Menge an Tensiden regulieren, die ins Ölbad geschüttet werden.

Der Prozess funktioniert den Experten nach umso besser, je kleiner die Tröpfchen sind, sagt Ingrid Guha, die zum Team gehört. Dann spiele die Gravitationskraft keine Rolle mehr, die normalerweise dafür sorgt, dass sich Wasser unten und Öl oben sammelt. Langzeitstabile Emulsionen herzustellen, also Gemische aus wasserbasierten und öligen Flüssigkeiten, könnte eine große Bedeutung bekommen für die Pharma- und Lebensmittelindustrie. Beispielweise ließe sich in vielen Fällen das Mindesthaltbarkeitsdatum verlängern, das unter anderem durch die Stabilität von Emulsionen bestimmt wird.

Emulsionen bleiben monatelang stabil

Bisher werden Emulsionen durch anhaltendes Schütteln hergestellt, bei dem ebenfalls sehr feine Wassertropfen entstehen. Es geht auch mit hochfrequenten Schallwellen, die in die Flüssigkeiten geleitet werden. Beide Verfahren sind weitaus energieaufwendiger als die MIT-Technik. Die haltbarsten Emulsionen entstehen, wenn der Durchmesser der Wassertröpfen nur wenige 100 Nanometer beträgt. Die mit der neuen Technik hergestellten Emulsionen blieben monatelang stabil. Sie lassen sich sogar verfestigen, indem man sie in warmes Wasser tropfen lässt.

(Ende)
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