應用于水過濾行業(yè)的傳統(tǒng)過濾膜的孔隙難以避免地會被堵塞，稱為垢化。清潔濾膜的污垢不僅費時費力，還需要經常更換濾膜消耗材料?？茖W家受自然啟發(fā)打造了利用液體柵極的過濾膜，能夠用高分子流體 過濾另一種液體，可以大幅減少垢化形成，大幅提高過濾和清潔效率，可長期使用無需過多維護。
哈佛大學Wyss生物啟發(fā)工程研究所聯(lián)合美國東北大學和加拿大滑鐵盧大學共同開發(fā)的液體柵極過濾膜(LGMs,液體柵極過濾膜)，其結構為25mm孔徑的過濾膜上增加一層全氟聚醚涂層，全氟聚醚會在孔隙和濾膜表面形成液體柵極。
受生物啟發(fā)的液體柵極過濾膜能夠防止污垢積累
實驗團隊在被納米粘土顆粒污染的水過濾實驗中應用LGMs液體柵極過濾膜，被納米粘土顆粒污染的水模仿了工業(yè)過濾環(huán)境。與傳統(tǒng)的過濾膜相比，科研團隊發(fā)現(xiàn)實驗中的LGMs濾膜能源效率提高近一倍，在過濾開始時所需的流動水壓減少16%，而其在必須徹底清潔前的使用持續(xù)時間演唱了近三倍，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)過濾環(huán)境過程中，其能夠獲得長期地維持過濾性能，深度展示了LGMs如何抵抗不同種類的污垢形成，其可以應用于多種不同的水處理需求。”該研究團隊計劃進行更大規(guī)模的LGMs研究，包括對不同種類的液體和顆粒的過濾實驗，并且嘗試其商業(yè)化可能性。改論文發(fā)表在《應用物理學快報·材料APL Materials》期刊中。
原標題：受生物啟發(fā)的液體柵極過濾膜能夠防止污垢積累
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