提到“核技术”,人们往往会联想到核武器、核电站等大型工程,似乎与日常生活相距甚远。然而,邻得膜科技王玉兰博士带领团队,经过二十余年的探索,成功将核技术转化为一种高性能薄膜材料——核孔膜,并使其广泛应用于医疗、净水、空气净化等领域,真正让核技术走进千家万户。
核孔膜:精准过滤的革命性材料
核孔膜是一种具有精确可控微孔结构的高科技薄膜,其制备过程融合了核技术与材料科学:
辐照成孔:利用高能重离子束轰击塑料薄膜,形成纳米级损伤通道。
化学蚀刻:通过精确控制蚀刻条件,将损伤通道扩大为直通微孔,孔径范围从几纳米到几十微米可调。
核心优势:
孔径均一:所有微孔大小一致,过滤精度远超传统滤膜。
孔密度可控:每平方厘米可含1个至100亿个微孔,适应不同需求。
耐高温耐腐蚀:适用于苛刻环境,如医疗灭菌、高温液体过滤等。
三大应用场景:从实验室到民生
①医疗领域:拯救生命的“精密过滤器”
传统输液过滤器存在孔径不均、纤维脱落等问题,可能引发二次污染。王玉兰团队研发的非对称核孔膜,通过优化孔道结构(如单锥体设计),大幅提升纳污能力,避免堵塞,现已广泛应用于大输液终端精密过滤器,保障患者用药安全。
②饮用水净化:留住健康,去除危害
普通净水器可能“一刀切”过滤掉有益矿物质,而核孔膜凭借精准孔径控制,可选择性截留重金属(铅、汞、镉等)和有机污染物,同时保留钙、镁等微量元素。实验证明,经核孔膜过滤的沸水,有害物质显著减少,而有益成分几乎不变。
③空气净化:对抗雾霾的“智能纱窗”
传统纱窗无法阻挡PM2.5(直径≤2.5微米)。核孔膜纱窗通过调控孔径,在保持通风的同时高效拦截雾霾颗粒,为室内提供洁净空气,尤其适合污染严重的城市环境。
核孔膜的产业化之路
核孔膜的产业化并非一帆风顺。王玉兰团队历经三大技术突破:
辐照技术:从反应堆到加速器辐照,最终解决参数稳定性问题,确保量产一致性。
蚀刻工艺:全球首创非对称核孔膜量产技术,性能超越美俄产品,并拓展至电子、食品等工业领域。
细节攻坚:曾因材料选择问题耗费一年时间排查,终以“零容忍”态度把控每个环节,实现产品高稳定性。
创新模式:
团队采用“技术树干+应用分支”策略,以国家项目为起点,通过市场化反哺研发,逐步构建自主知识产权体系,避免依赖单一资金渠道。
未来展望:核孔膜技术的无限可能
王玉兰博士指出,核孔膜的潜力远未充分挖掘。在生物医药(如药物缓释)、能源(电池隔膜)、环保(工业废水处理)等领域,核孔膜均有广阔应用前景。她呼吁产学研协同创新,推动这一“中国智造”技术惠及全球。
核孔膜的故事,是中国科学家将核技术转化为民生科技的典范。从实验室的“冷门”研究,到解决医疗、环境等现实难题,王玉兰团队用二十年坚守证明:核技术不仅能铸剑卫国,亦能织网护民。