Một nhóm nghiên cứu tại Đại học Cornell đã phát triển một màng sợi dựa trên cyclodextrin, trong các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm đã loại bỏ được khoảng 90% triclosan khỏi nước. Vật liệu sợi nano có thể giặt và tái sử dụng này, được chế tạo bằng phương pháp kéo sợi điện, một quy trình sử dụng điện trường để kéo các sợi siêu mỏng từ chất lỏng cũng loại bỏ hiệu quả các chất ô nhiễm vi lượng khác.

“Phương pháp kéo sợi điện tạo ra sợi rất mỏng, đường kính nhỏ hơn 1 micron (sợi tóc người có đường kính khoảng 75 micron), giúp chúng ta có diện tích bề mặt lớn và khả năng hấp phụ tuyệt vời”, Mahmoud Aboelkheir, nghiên cứu sinh tiến sĩ về thiết kế lấy con người làm trung tâm và là tác giả chính của bài báo “Loại bỏ các chất ô nhiễm vi lượng dược phẩm khỏi môi trường nước bằng màng sợi nano polycyclodextrin kéo sợi điện”, được công bố trên tạp chí Separation and Purification Technology

Tác giả chính là Tamer Uyar, Phó Giáo sư Khoa học sợi trong thiết kế lấy con người làm trung tâm tại Trường Sinh thái Nhân văn. Các đồng tác giả gồm có Asli Celebioglu, cựu nghiên cứu sinh sau tiến sĩ của nhóm Uyar;  Damian Helbling , phó giáo sư tại Trường Kỹ thuật Xây dựng và Môi trường, Đại học Cornell; và Ivan Keresztes, giám đốc Cơ sở Phổ khối lượng Hóa học và NMR của Cornell.

Ngoài việc gây hại cho các sinh vật thủy sinh, triclosan còn được cho là có liên quan đến rối loạn nội tiết, có thể gây mất cân bằng hormone, cũng như kích ứng da, phát ban và các phản ứng dị ứng khác. Hóa chất này bị cấm ở Mỹ trong các sản phẩm sữa rửa tay và sữa tắm dành cho người tiêu dùng, nhưng vẫn được tìm thấy trong nhiều sản phẩm chăm sóc cá nhân.

Mười năm trước, Helbling là thành viên của một nhóm nghiên cứu đã phát minh ra một loại polymer xốp, được tẩm cyclodextrin  , đạt được tỷ lệ hấp phụ cao gấp 200 lần so với các hệ thống lọc than hoạt tính truyền thống. Trong công trình hiện tại, nhóm Uyar đã tạo ra một loại sợi từ cyclodextrin, có nghĩa là nó có thể được sử dụng độc lập như một vật liệu lọc thay vì phải được kết hợp vào polymer hoặc vật liệu khác, dẫn đến tiềm năng lọc thậm chí còn lớn hơn.

“Là các nhà khoa học nghiên cứu về sợi, chúng tôi luôn tìm kiếm các ứng dụng của sợi,” Uyar nói. “Vì vậy, màng cyclodextrin của chúng tôi là một vật liệu dạng sợi, nên nó có thể được sử dụng như một màng mà không cần cấu trúc hỗ trợ.”

Trong thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, màng cyclodextrin đã loại bỏ khoảng 75% triclosan trong nước (nồng độ 11 miligam trên lít) trong 15 phút đầu tiên. Màng đạt trạng thái bão hòa sau sáu giờ, đạt hiệu suất hấp thụ khoảng 88%.

Ngoài triclosan, màng cyclodextrin dạng sợi nano của nhóm nghiên cứu còn cho thấy khả năng loại bỏ hiệu quả ciprofloxacin, một loại kháng sinh dùng để điều trị nhiễm trùng do vi khuẩn; và oxybenzone, có trong kem chống nắng. Theo Aboelkheir, nhóm đã thử nghiệm nước từ nhiều nguồn khác nhau để xác nhận hiệu quả của nó.

“Các cộng tác viên của chúng tôi đã lấy mẫu nước từ Flat Rock và cả từ một số giếng nước ngầm và nhà máy xử lý nước thải trong khu vực,” ông nói. “Đây là một thử nghiệm thực tế đối với màng lọc của chúng tôi, trong môi trường thực tế mà nó có thể được sử dụng, và nó vẫn có hiệu quả trong việc loại bỏ các chất ô nhiễm siêu nhỏ này.”

Một lợi ích khác của màng lọc do tập đoàn Uyar phát triển: khả năng tái sử dụng. Không giống như các chất hấp phụ dạng bột cần rất nhiều năng lượng để phục hồi cho lần sử dụng tiếp theo, màng cyclodextrin có thể dễ dàng được tái tạo chỉ bằng cách rửa sạch. Và cyclodextrin là một dẫn xuất của tinh bột ngô, nên nó có khả năng phân hủy sinh học và bền vững hơn so với than hoạt tính, silica và các vật liệu không thể tái tạo khác.

Nhóm nghiên cứu đã xác nhận kết quả của mình thông qua phương pháp quang phổ tăng cường Overhauser khung quay, một loại quang phổ cộng hưởng từ hạt nhân, được thực hiện tại Cơ sở NMR của Đại học Cornell.

Các nghiên cứu đang được tiến hành trong phòng thí nghiệm của Uyar tập trung vào việc phát triển màng sợi nano tiên tiến dựa trên cyclodextrin được thiết kế để thu giữ và loại bỏ thuốc nhuộm dệt, các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) và các chất ô nhiễm dai dẳng như các chất per- và polyfluoroalkyl (PFAS), thường được gọi là "hóa chất vĩnh cửu".