Depuis des siècles le principe mécanique de la passoire est connu et très largement utilisé, certaines des techniques de séparation les plus simples sont le tamisage et la filtration. Ces processus reposent sur des membranes qui permettent à certaines particules fines de les traverser tout en empêchant le passage des autres plus grandes que la taille des pores. Par contre des membranes qui permettent le passage de particules relativement grandes tout en conservant des particules plus petites sont contre-intuitives et peu communes. Bien qu'inhabituelles dans notre vie quotidienne, les membranes dotées de ces capacités se retrouvent facilement dans la nature. Les cellules, par exemple, sont enveloppées par une double couche lipidique (imperméables aux molécules hydrophiles) composée de molécules capables de se reconfigurer de manière dynamique. Cette propriété, associée à d'autres mécanismes biologiques, permet l'engloutissement de grosses particules sans échange de fluide. Ce sont des chercheurs de l'université d'Etat de Pennsylvanie aux Etats-Unis qui ont fabriqué ce nouveau type de membrane qui retient uniquement les petites particules (de quelques millionièmes de mètre à plusieurs millimètres, par exemple) « Si vous placez votre doigt dans un verre d'eau et que vous le retirez, la surface du liquide se réformera d'elle-même », explique Tak-Sing Wong, un des auteurs de l'étude. Le principe : Les membranes liquides sont constituées d'un matériau liquide stabilisé qui peut être aussi simple par exemple que de l' eau et un agent tensioactif (présentant deux parties de polarité différente, l'une hydrophobe et l'autre hydrophile) comme un film de savon. Par la suite, un anneau solide peut être utilisé pour supporter la membrane liquide autonome. En faisant varier la concentration de l'élément tensi-actif, la tension superficielle du film peut être ajustée de ~ 35 à ~ 72 mN / m. ( A ) Schémas montrant les différences de matériaux entre les membranes solides, les matériaux poreux imprégnés de liquide [par exemple, les surfaces poreuses glissantes imbibées de liquide (SLIPS)] et la membrane liquide présentée dans le présent travail. ( B ) Les membranes solides classiques utilisent des géométries poreuses pour permettre le passage de petites particules tout en empêchant mécaniquement le passage de grosses particules. ( C ) Les membranes liquides reposent sur des mécanismes entièrement différents pour la séparation des particules et permettent un comportement inversé: les petites particules peuvent être retenues, tandis que les grandes particules traversent la membrane. Crédits image : Published by AAAS« Si vous mettez votre doigt dans un verre d'eau et que vous le sortez, la surface de l'eau se recompose automatiquement », a expliqué Tak-Sing Wong , professeur de Wormley Family Early Career et professeur adjoint de génie mécanique et biomédical . Cette membrane nouvellement développée fait la même chose, mais contrairement aux filtres conventionnels, celle-ci ne sépare pas les objets par taille. Au lieu de cela, elle répond à l'énergie cinétique ou au mouvement d'un objet. « Normalement, un objet plus petit est associé à une énergie cinétique inférieure en raison de sa masse plus petite « , a déclaré Wong. « Ainsi, l'objet le plus grand avec une énergie cinétique supérieure passera à travers la membrane, tandis que l'objet le plus petit avec une énergie cinétique inférieure sera conservé. »
