CASE研究人員認(rèn)為：3D打印能推進(jìn)膜工程和降低碳足跡
據(jù)搜狐公眾平臺2017年1月13日訊 近日，巴斯高級分離工程中心（CASE）的科學(xué)家們正在對3D打印和先進(jìn)的膜工程的發(fā)展進(jìn)行預(yù)測。據(jù)了解，膜是將氣體或液體分子分離成兩個(gè)流的半透性選擇性屏障，常見的實(shí)例是反滲透膜，其將鹽與水分離。
在一篇發(fā)表在“膜科學(xué)雜志”上的新文章中，CASE研究人員注意到目前在膜工程中出現(xiàn)的幾個(gè)限制。由于當(dāng)前制造技術(shù)的限制，膜主要限于管狀/中空纖維和平面表面圖。因此，我們今天能夠制造的膜是相對不精確的，這又限制了我們?nèi)绾纬晒Φ胤蛛x不同的性質(zhì)。
作為第一次研究，該論文為3D打印技術(shù)提供了一個(gè)引人注目的案例，作為創(chuàng)建更先進(jìn)的膜的新手段。CASE團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，3D打印提供了用于生產(chǎn)不同形狀、類型和設(shè)計(jì)的膜的新技術(shù)，其可以比以前更精確地設(shè)計(jì)、制造和控制。
CASE總監(jiān)達(dá)雷爾·帕特森（Darrell Patterson）博士說：“這是第一次探討使用3D打印生產(chǎn)分離膜的可能性和挑戰(zhàn)。”
“雖然3D打印技術(shù)還不夠發(fā)達(dá)，無法大規(guī)模生產(chǎn)膜，但與現(xiàn)有產(chǎn)品相比具有成本競爭力，”帕特森解釋說，“這項(xiàng)工作表明了未來3D打印的可能性：生產(chǎn)膜目前可獲得包括受控的復(fù)雜孔結(jié)構(gòu)、整合的表面圖案和基于自然的膜。”
根據(jù)CASE的創(chuàng)新，3D打印可以是理想的設(shè)計(jì)器孔和表面形狀的工程新膜，增強(qiáng)微觀混合和剪切流跨膜表面。其結(jié)果是可以大大減少清潔堵塞所消耗的時(shí)間，以及減少膜的結(jié)垢。
3D打印的使用可以反過來導(dǎo)致更可持續(xù)的分子分離和在諸如水工業(yè)的領(lǐng)域中降低能量使用。
隨著世界各地的行業(yè)希望設(shè)定一個(gè)更環(huán)保的未來景象，CASE的研究是一個(gè)值得歡迎的項(xiàng)目。目前，全球使用的能源中高達(dá)15％來自工業(yè)產(chǎn)品，如氣體、精細(xì)化學(xué)品和淡水的分離和凈化。分離過程也占了工業(yè)資本和運(yùn)營成本的40％至70％。
另一方面，膜技術(shù)的創(chuàng)新可能提供更低能量、更可持續(xù)的分子分離，其在分離液體和氣體中具有廣泛的應(yīng)用。加上這些進(jìn)步，3D打印可以減少我們的工業(yè)碳足跡。