薄薄的油膜随海面上下波动着，在阳光下映出斑斓的色彩，而一只只海鸟却在这片瑰丽的海水中起伏挣扎。最终，这些裹满石油的生命被冲上海岸，成为海上漏油事故最直接的受害者。而这些漏油事故造成的恶劣影响却不于此，其对环境和生态造成的恶果堪称毁灭性。如何治理被石油污染的水体并回收原油资源，成为全世界范围内主要的环境挑战之一。
处理海上漏油的传统方案主要分为物理撇油、化学分散剂处理和生物降解三类，但它们普遍存在处理效率低或造成二次污染等困境。目前，研究人员正对多孔吸附材料寄予厚望，尤其是疏水亲油的材料。但原油的粘度很高且流动性较差，往往需要原位加热以降低原油粘度，才能有效提升材料的吸附性。这些要求提高了吸附剂制备的难度，而原位加热多用的电热、磁发热等方式也进一步增加了海上处理漏油事故的运行成本。
在4月发表于《应用物理快报》（Applied Physics Letters）的一项研究中，中南大学物理学院的银恺团队创造性地采用了一种廉价且环保的材料——软木，通过飞秒激光加工，使其获得了极佳的疏水、亲油以及光热特性，他们将加工后的软木与离心泵相结合，开发了一个低成本且能高效回收原油的系统。
有趣的是，这项研究的起因并非精心设计，反而有些误打误撞。这项研究的第一作者、中南大学物理学院的博士研究生何玉春起初在用一些木质材料做激光诱导石墨烯的实验，在尝试新材料时，他偶然发现激光加工后的软木具有一种超疏水性和亲油性。“我当时立刻想到了我们在做的其他项目，仔细思考后，我觉得它可以很好地应用在石油回收领域。”
疏水亲油的吸附剂材料可以在石油回收阶段就初步完成油水分离，极大降低了后续处理成本。但对于海面漏油吸附，仅有超疏水性和亲油性还远远不够。何玉春对最初加工的样品进行了一系列的表征，发现它的光热特性并不是很好。因此在决定用软木做油水分离后，他开始尝试在保证疏水性和亲油性的同时，最大程度地提升软木的光吸收率。
何玉春用到的技术被称为超快激光微纳制造，通过调控飞秒激光的输出功率、脉冲宽度、扫描速度和扫描间距，他可以在软木表面蚀刻出一道道深浅、宽度、间距不一的凹槽。这些精心设计的沟壑可以“困住”以一定角度入射的光线，光线在凹槽中反射的次数越多，说明这种材料表面的光吸收率越高。与此同时，高能的激光在烧蚀软木表面时，也会导致其表面碳化，且变得更粗糙，这些都会让原本就具有一定疏水性的软木变得更加疏水。
不过，疏水性、亲油性以及光热特性的调控并非线性相关，有时甚至会彼此冲突。比如，如果为了提高光吸收率而使用较高输出功率过度蚀刻软木，则会影响软木表面对水滴的支撑，反而降低材料的疏水性。因此研究团队需要不断调试这三种特性，直至寻求到最优的平衡点，这才制备出性能最好的软木材料。
在日照条件下，极佳的光热特性让软木能迅速吸收热量，加热其内部的原油并降低其粘度，这变相提升了软木通过毛细作用吸附原油的效率。但若只令软木吸收石油，总会饱和，无以为继。因此在实验中，研究团队还为软木表面安装了一个离心泵，它会将软木吸附的石油源源不断地转运出来。事实上，加装离心泵不仅便于回收，同时也会提升软木吸附的效率。
这项研究为海上漏油事故提供了一个环保、成本低廉、回收效率较高的理想解决方案。不过若想大规模应用这种软木与离心泵的组合系统，仍需克服一些挑战。石油回收其实是一个相当复杂的系统性工程，这项研究虽然在经济效益上占有优势，却也极大地受限于环境条件。“光热材料总是需要考虑天气，如果是夜里或阴天时，我们的系统就很难发挥作用，”何玉春表示。
若想真正应用于海面漏油处理，何玉春认为，还需要找到一种兼具光热和电热特性、疏松多孔的低成本材料。如今，他们正在进一步研究将聚氨酯泡沫作为多孔骨架，与具有电热特性的碳纳米管结合，希望开发出能在石油的整个提取周期中发挥作用的吸附材料。