Japanische Wissenschaftler haben ein Gel entwickelt, das Öl und organische Lösungsmittel aufsaugen kann. Die neue geleeartige Substanz ist eine Weiterentwicklung der so genannten Superabsorber, die bis auf das Hundertfache ihrer Größe aufquellen und Wasser oder andere polare Flüssigkeiten aufnehmen können. Im Gegensatz zu diesen Polymeren, die unter anderem in Windeln eingesetzt werden, eignet sich das neue Gel auch für organische Lösungsmittel und kann daher in der Industrie verwendete, zum Teil umweltschädliche Kohlenwasserstoffverbindungen und Öle absorbieren, so die Forscher.
Die herkömmlichen Superabsorber können aufquellen, da sich die geladenen Bereiche der langen Molekülketten zwar gegenseitig abstoßen, jedoch durch Brücken aneinander festgehalten werden und so eine Art Gerüst bilden. Gleichzeitig erzeugen freibewegliche geladene Teilchen innerhalb dieses Gerüstes einen so genannten osmotischen Druck, der dafür sorgt, dass Wasser aus der Umgebung in das Netzwerk hineinströmt und dort festgehalten wird. Das funktioniert allerdings nur mit polaren Flüssigkeiten wie Wasser und Alkohol, deren Moleküle ebenfalls elektrostatisch geladen sind. Bei Kontakt mit unpolaren organischen Flüssigkeiten verbinden sich hingegen die geladenen Ketten des Gerüstes miteinander, und das Gel fällt in sich zusammen.
Das Forscherteam um Sada hat nun eine Möglichkeit gefunden, solche Gele auch bei organischen Stoffen verwenden zu können: Die Wissenschaftler haben das Gerüst mit sperrigen Seitengruppen versehen, die sehr attraktiv für unpolare Lösungsmittel sind. Das Gel fällt somit bei Kontakt mit solchen Flüssigkeiten nicht mehr in sich zusammen, sondern quillt bis auf das fünfhundertfache seiner ursprünglichen Größe auf. Die Chemiker haben die neue Klasse der Gele bereits mit verschiedenen organischen Verbindungen erfolgreich getestet, unter anderem mit dem in Benzin enthaltenen Toluol und mit Tetrachlormethan, einem Vertreter der umweltschädlichen Chlorkohlenwasserstoffe.
Kazuki Sada (Kyushu-Universität, Fukuoka) et al.: Nature Neuroscience, Online-Vorabveröffentlichung, DOI: 10.1038/nmat1904 ddp/wissenschaft.de ? Claudia Hilbert
