英國巴斯大學揭示3D打印技術(shù)在膜工業(yè)中的潛力

膜工業(yè)技術(shù)廣泛應用于石油、化工、電子電力、能源、環(huán)保、食品、輕工、生物醫(yī)藥、飲用水凈化、海水淡化等領(lǐng)域。膜是一種將氣體或液體分子分離成兩部分的半滲透選擇性屏障，常見的例子是能將鹽從水中分離出來的的反滲透膜。南極熊之前也報道過美國學者借3D打印之力做出了性能更高的陰離子交換膜 。目前，全球高達15％的能源消耗來自氣體、精細化學品、淡水等工業(yè)產(chǎn)品的分離與凈化，而分離過程也占到了工業(yè)資本和運營成本的40％至70％，提高膜制造技術(shù)對節(jié)約能源有著積極意義。

據(jù)南極熊了解，巴斯大學高級分離工程中心（CASE）的科學家將3D打印技術(shù)引入了膜工業(yè)中，用于制造不同形狀、類型和設(shè)計的膜，科研團隊研究發(fā)現(xiàn)，相比以前制造的膜，3D打印膜能夠進行更精確的設(shè)計、制造和控制。巴斯大學高級分離工程中心的研究論文近日在Journal of Membrane Science 期刊中發(fā)表。

圖片來源：sciencedirect

在研究中,巴斯大學高級分離工程中心科學家總結(jié)了目前膜工程所棉綸的限制，受限于當前的制造技術(shù)，膜的形式主要有管狀、中空狀纖維和平面表面樣式。目前人們能制造出的膜相對來說是不精確的，這將限制膜成功分離不同物質(zhì)的能力。

研究團隊表示，3D打印非常適合用來制造帶有設(shè)計孔狀和表面形狀的膜，這些孔狀和形狀可以增加膜表面的微觀混合和剪切流，從而大大減少疏通堵塞所耗費的時間和能源，同時還能讓膜在更長的時間內(nèi)保持清潔。

研究負責人Darrell Patterson博士表示，雖然3D打印技術(shù)還無法大規(guī)模生產(chǎn)出有價格競爭力的膜，但這項研究揭示了3D打印在膜工業(yè)中的潛力，即生產(chǎn)出帶有受控的復雜孔狀結(jié)構(gòu)或整合表面圖案的膜，以及仿生結(jié)構(gòu)的膜，這些膜是目前無法生產(chǎn)的。

3D打印的膜可以讓眾多工業(yè)應用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)更可持續(xù)的分子分離并降低能源使用，隨著世界各地對環(huán)保要求的增長，巴斯大學的研究方向受到了膜工業(yè)的關(guān)注。

文章來源：sciencedirect；3ders
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美國學者借3D打印之力做出了性能更高的陰離子交換膜