英國巴斯大學(xué)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(yīng)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(xué)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(xué)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(xué)高級分離工程中心（CASE）的科學(xué)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(xué)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(xué)高級分離工程中心科學(xué)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(zé)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(fù)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(yīng)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(xué)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(xué)者借3D打印之力做出了性能更高的陰離子交換膜