Колектив фізиків з Утрехтського університету, Нідерланди, теоретично описали спосіб поділу ідеально змішуваних рідин за допомогою мембран з нанорозмірними порами. Згідно з результатами роботи, навіть слабкий перепад тиску через таку мембрану може призводити до ефективного поділу рідкої суміші при мімальних енерговитратах. Дослідження опубліковано в .Розділ двох рідин, що добре змішуються, давно є важливою проблемою, наприклад, в області очищення нафтових розливів. Велика частина забруднення не змішується з водою і може бути відокремлена механічним шляхом, проте частина продуктів розчиняється і очищенню піддається насилу. Для вирішення цих завдань застосовуються багатостадійні дорогі методи, але розвиваються і більш економічні технології на основі мембран, які за рахунок своєї селективності до одного з компонентів дозволяє порівняно легко розділити суміш, не вимагаючи додаткової хімічної або електрохімічної обробки. У новій роботі автори запропонували використовувати мембрану з тонкими циліндричними каналами шириною в кілька нанометрів. При цьому матеріал мембрани повинен селективно адсорбувати один з компонентів суміші, наприклад, воду. У такому випадку, якщо за допомогою насоса викликати перебіг рідини через тонкий канал, виникає незвичайний ефект: молекули води будуть одночасно адсорбуватися на стінці і вимиватися з каналу за рахунок потоку. Фізики показали, що при певному співвідношенні температури (що визначає інтенсивність дифузії води до стінок каналу) і швидкості потоку через мембрану, можна домогтися того, що один з компонентів буде «засмоктуватися» в канал, а інший - навпаки, видавлюватися. Таким чином на виході з каналу буде витікати майже чиста речовина, а не суміш. Для того, щоб такий пристрій дійсно працював на практиці, суміш повинна мати ще одну властивість: вона повинна бути близька до критичної точки, при якій відбувається розшарування двох рідин. Таким чином, дві речовини опиняються на межі поділу, а незвичайна мембрана акуратно «підштовхує» їх до того, щоб процес дійшов до кінця.
Всі припущення автори перевірили за допомогою численних розрахунків, параметри яких підбиралися відповідно до системи «вода - 2,6-лутидин», який є типовим прикладом водорозчинного гетероциклічного з'єднання. Виявилося, що насправді при певних співвідношеннях швидкості потоку і температури в системі виникав стійкий стан, при якому один з компонентів вибірково перекачувався через мембрану. Однак при збільшенні тиску цей ефект пропадав і мембрана працювала як звичайний канал, проникний для обох компонентів. Як відзначають дослідники, головною перевагою їх системи є порівняно низькі енерговитрати: різність тисків, яку потрібно докласти, становить менше однієї атмосфери. Колеги, які прокоментували цю роботу, відзначають, що найбільш неприємною є вимога, щоб суміш була близька до критичної точки, проте є підстави полагати, що і для ідеальних сумішей (вода-етиловий спирт, наприклад) такий метод повинен спрацювати, якщо коректно підібрати матеріал мембрани. В даний час очищення води від нафтопродуктів являє собою складний багатоступеневий процес. У нього входить механічний етап, коли видаляється основна маса відшарованої органіки, хімічний, коли розчинені у воді продукти руйнуються, наприклад, активним киснем, а також фізико-хімічний. Останній зазвичай поєднує кілька різних методів (екстракція, фільтрація та інші), що закономірно збільшує вартість всієї технології.