Материалы для очистки воды от патогенных бактерий в избытке встречаются в растительном мире, а именно — в сосновых лесах. К такому выводу пришли исследователи из Массачусетского технологического института, обнаружившие, что примитивная система фильтрации из сосновых веток может задержать до 99% бактерий кишечной палочки, обитающих в воде.

Как выяснилось, все дело в заболони — внешних слоях древесины, примыкающих к камбию. В этой ткани есть крошечные поры, через которые вода может переходить из одного сосуда в другой, что делает ее водопроницаемой.

Чтобы изучить фильтрующие способности тканей дерева, ученые собрали ветки веймутовой сосны и сняли кору. Затем они вырезали небольшие кусочки заболони размером около 2,5*1 см и поместили их внутрь пластиковой трубки в качестве барьеров, закрепив зажимами и эпоксидной смолой.

Через трубки пустили растворенные в воде красные чернила с размерами частиц от 70 до 500 нанометров. После этого исследователи разрезали пробки из заболони и увидели, что большая часть красного красителя осталась в древесине, а отфильтрованная вода была почти прозрачной. Иными словами, фильтр из заболони способна как минимум удерживать частицы размером 70 нанометров. Однако, опыты с более мелкими частицами (20 нм) показал, что существует определенная нижняя граница размера частиц, которые заболонь может удержать.

В следующем опыте трубы заполнили водой, зараженной кишечной палочкой. Результат показал, что основная часть бактерий (99%) осели в древесине. Исследователи поясняют, что похожая картина будет и с другими бактериями, так как размер их клеток в среднем гораздо больше тех частиц, которые могут пройти сквозь древесину. Однако, про вирусы того же сказать нельзя, ведь их диаметр куда меньше, чем у бактерий.

На основе исследования позднее были разработаны фильтры на основе сосны Роксбурга и гинкго двулопастного, работа которых тестируется в Индии.