应用于水过滤行业的传统过滤膜的孔隙难以避免地会被堵塞，称为垢化。清洁滤膜的污垢不仅费时费力，还需要经常更换滤膜消耗材料。科学家受自然启发打造了利用液体栅极的过滤膜，能够用高分子流体过滤另一种液体，可以大幅减少垢化形成，大幅提高过滤和清洁效率，可长期使用无需过多维护。
哈佛大学Wyss生物启发工程研究所联合美国东北大学和加拿大滑铁卢大学共同开发的液体栅极过滤膜（LGMs,液体栅极过滤膜），其结构为25mm孔径的过滤膜上增加一层全氟聚醚涂层，全氟聚醚会在孔隙和滤膜表面形成液体栅极。
实验团队在被纳米粘土颗粒污染的水过滤实验中应用LGMs液体栅极过滤膜，被纳米粘土颗粒污染的水模仿了工业过滤环境。与传统的过滤膜相比，科研团队发现实验中的LGMs滤膜能源效率提高近一倍，在过滤开始时所需的流动水压减少16%，而其在必须彻底清洁前的使用持续时间演唱了近三倍，孔隙间的碳纳米粘土颗粒污垢较传统滤膜减少了近60%。
论文第一作者Jack Alvarenga称“本研究首次展示了LGMs在模拟重工业过滤环境过程中，其能够获得长期地维持过滤性能，深度展示了LGMs如何抵抗不同种类的污垢形成，其可以应用于多种不同的水处理需求。”该研究团队计划进行更大规模的LGMs研究，包括对不同种类的液体和颗粒的过滤实验，并且尝试其商业化可能性。改论文发表在《APL Materials》期刊中。
论文链接：
https://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/1.5047480
来源：cnBeta
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