3D打印推动膜工程的发展创新、降低碳足迹
近日，巴斯大学高级分离工程中心（CASE）的科学家预测说3D打印和先进膜工程将有一个光明的未来。膜是一种将气体或液体分子分离成两部分的半渗透选择性屏障，常见的例子是能将盐从水中分离出来的的反渗透膜。在一篇新发表在《Journal of Membrane Science》上的论文中，CASE研究人员提到了目前膜工程面临的几个限制。据天工社了解，受限于当前的制造技术，膜的形式主要有管状或中空状纤维和平面表面样式。结果是，我们今天所能制造出的膜相对来说是不精确的，而这反过来又限制了我们成功分离不同性质的物质的能力。
作为这方面的首次研究，该论文将3D打印技术视为一种能制造出更先进的创新性膜的新手段。CASE团队发现，借助3D打印技术，他们能生产出不同形状、类型和设计的膜，相比以前，还能进行更精确的设计、制造和控制。
CASE研究人员
“我们率先探索了使用3D打印生产分离膜的可能性和挑战，”CASE负责人Darrell Patterson博士说，“虽然3D打印技术还不够成熟，无法大规模生产出有价格竞争力的膜，但我们的研究揭示了未来3D打印的可能性，即生产出带有受控的复杂孔状结构或整合的表面图案的膜和基于自然的膜，这些膜目前是无法生产的。”
据CASE研究员说，3D打印非常适合用来制造带有设计孔状和表面形状的膜，这些孔状和形状可以增加膜表面的微观混合和剪切流。这样的结果是能大大减少疏通堵塞所耗费的时间和能源，同时还能让膜保持更长时间的清洁。
增材制造的使用反过来可以让水工业等领域实现更可持续的分子分离并降低能源使用。
随着世界各地的行业对环保的诉求逐渐增长，CASE的这项研究受到了大家的欢迎。目前，全球高达15％的能源使用来自气体、精细化学品、淡水等工业产品的分离与净化，而分离过程也占到了工业资本和运营成本的40％至70％。
另一方面，膜技术本身潜在地提供了更低能源消耗和更可持续的分子分离，分子分离在分离液体和气体方面具有广泛的应用。加上这些进步，3D打印将在减少工业碳足迹的努力中发挥关键作用。
（编译自3Ders.org）
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