應(yīng)用于水過(guò)濾行業(yè)的傳統(tǒng)過(guò)濾膜的孔隙難以避免地會(huì)被堵塞，稱為垢化。清潔濾膜的污垢不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，還需要經(jīng)常更換濾膜消耗材料?？茖W(xué)家受自然啟發(fā)打造了利用液體柵極的過(guò)濾膜，能夠用高分子流體 過(guò)濾另一種液體，可以大幅減少垢化形成，大幅提高過(guò)濾和清潔效率，可長(zhǎng)期使用無(wú)需過(guò)多維護(hù)。
哈佛大學(xué)Wyss生物啟發(fā)工程研究所聯(lián)合美國(guó)東北大學(xué)和加拿大滑鐵盧大學(xué)共同開發(fā)的液體柵極過(guò)濾膜(LGMs,液體柵極過(guò)濾膜)，其結(jié)構(gòu)為25mm孔徑的過(guò)濾膜上增加一層全氟聚醚涂層，全氟聚醚會(huì)在孔隙和濾膜表面形成液體柵極。
受生物啟發(fā)的液體柵極過(guò)濾膜能夠防止污垢積累
實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)在被納米粘土顆粒污染的水過(guò)濾實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用LGMs液體柵極過(guò)濾膜，被納米粘土顆粒污染的水模仿了工業(yè)過(guò)濾環(huán)境。與傳統(tǒng)的過(guò)濾膜相比，科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中的LGMs濾膜能源效率提高近一倍，在過(guò)濾開始時(shí)所需的流動(dòng)水壓減少16%，而其在必須徹底清潔前的使用持續(xù)時(shí)間演唱了近三倍，孔隙間的碳納米粘土顆粒污垢較傳統(tǒng)濾膜減少了近60%。
論文第一作者Jack Alvarenga稱“本研究首次展示了LGMs在模擬重工業(yè)過(guò)濾環(huán)境過(guò)程中，其能夠獲得長(zhǎng)期地維持過(guò)濾性能，深度展示了LGMs如何抵抗不同種類的污垢形成，其可以應(yīng)用于多種不同的水處理需求。”該研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃進(jìn)行更大規(guī)模的LGMs研究，包括對(duì)不同種類的液體和顆粒的過(guò)濾實(shí)驗(yàn)，并且嘗試其商業(yè)化可能性。改論文發(fā)表在《應(yīng)用物理學(xué)快報(bào)·材料APL Materials》期刊中。
原標(biāo)題：受生物啟發(fā)的液體柵極過(guò)濾膜能夠防止污垢積累
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