新的研究表明，经过激光处理的软木塞可用于解决原油泄漏问题。在《应用物理快报》上发表的一项研究中，来自中国和以色列的研究人员发现，飞秒激光加工改变了软木塞的表面结构，使其在阳光下迅速加热并吸收油脂。
石油泄漏是对海洋生态系统造成严重破坏的生态灾难，对海洋动物及其栖息地造成毁灭性的长期影响。溢油清理也提出了重大的技术挑战。
缺乏有效的策略来清除被高粘度油污染的水。人们采用了各种技术，例如物理撇去表面的原油、使用化学分散剂甚至点燃石油，但这些技术往往成本高昂、效率低下，并且会造成二次污染。需要替代的、环保的解决方案。
最新研究的作者偶然发现软木塞可能是清理漏油的材料。
第一作者、中国中南大学物理学家何宇春在一份新闻声明中表示：“在另一项激光实验中，我们意外发现，使用激光加工的软木的润湿性发生了显著变化，获得了超疏水(拒水)和超亲油(吸油)特性。”
在这一发现之后，研究人员想知道软木作为一种多孔材料是否可以用来吸油。他们还发现，经过飞秒激光处理后，软木的表面变得非常暗，“这让我们意识到它可能是一种极好的光热转换材料，”他解释道。
通过吸收阳光中的能量并加热原油，科学家们假设黑色软木塞会降低石油的粘度，使其更容易吸收。
为了表征飞秒激光加工软木的特性，该团队使用了扫描电子和共聚焦激光扫描显微镜。他们的分析表明，虽然未经处理的软木具有不均匀的蜂窝状表面结构，但激光处理的软木覆盖着规则的、条纹状的微米级凹槽，并散布着纳米颗粒。
研究还表明，激光加工的软木比未经处理的软木含有更高比例的碳。当激光产生的热量分解长链纤维素分子并释放出气体形式的碳氧化物，从而降低软木的相对含氧量时，就会发生这种碳化过程。
测试表明，激光处理的软木具有极高的太阳能吸收率，吸收90%以上的光，反射不到10%。在模拟阳光下，经过处理的软木在120秒后达到63°C的温度，而未经处理的软木仅上升到50°C。激光处理的软木也被发现能快速加热，在15-30秒内达到50°C。
当研究人员测试软木吸收油的程度时，他们发现在黑暗中，激光处理和未处理软木的性能相似，原油在45分钟内逐渐渗透。然而，在光照下，激光处理软木的类似样品在2分钟内被油饱和，而未处理软木完全渗透需要10分钟。
该团队表示，经过激光处理的碳化软木上的纳米级凹槽和增加的表面积可以捕获光线。这导致软木在阳光下迅速加热，并加热附近的石油，降低其高粘度。经过处理的软木的超亲油特性，与表面结构的变化和碳化有关，然后发挥作用，使软木能够吸收更多流动的油，同时排斥水。
软木来自软木橡树的树皮。由于这是一种可再生材料，树木在收获后可以替代，研究人员表示，这将是一种可持续、廉价且环保的材料，可用于清理石油泄漏。
他们提出，当原油从海水中吸收时，可以使用连接到油轮上的泵将其从软木塞中吸出。在实验室实验中，该团队证明了这种装置的小规模版本可以在培养皿中成功地从海水中提取油。
他说：“石油开采是一项复杂而系统的任务，参与石油开采的整个生命周期是我们的目标。下一步是以聚氨酯泡沫为骨架制备电热材料进行吸油，将光热和电热技术相结合，形成全天候采油系统。”
