3D打印能改变未来的膜技术

3D打印，一种添加型的制造技术，可实现用一系列材料制造大小各异几乎所有复杂几何形状的物件，应用于包括医学、艺术、制造以及工程各领域。然而，将其应用在分离膜工程技术上还是相对新奇的，英国巴斯大学的研究人员提议，开创3D打印技术开发通往提升膜功能之路。

这项工作是巴斯大学先进分离工程中心（CASE）的一部分，首次针对不同的3D打印技术应用于模制造领域进行评估。出于已有的制造技术的极限所在，现今膜体主要限于管状的中空纤维膜与平面膜。结果是，膜的精度限制了实际的分离应用功能。

据研究人员称，用3D打印技术来提供一种新奇的制作工艺，可生产不同的形状、类型、花色的膜。跟其他的膜生产方法相比，它可以进行更为精确的设计和制造。巴斯大学所做的这项研究，对现有3D打印方法的优缺点和膜体制造开发潜力进行评价，认知了3D技术的可创新性以及开发出更加精确膜体的光明前景。

具有可设计的微孔和表面形状，新型膜的这些功能潜力对于包括水处理在内的一系列核心工业具有重要意义，通过提高横穿膜面的微量混合和剪切流，它有利于减少与清除堵塞和膜污垢相关的能耗以及缩短停机时间。

研究人员说，虽然3D打印尚未发展到能够生产出与现有膜的成本可竞争的大规模膜产品，这项工作标志着未来膜技术的前景，将超越现有的这些膜，生产出可控的复杂孔结构、完整的表面图纹和具备自然秉性的各种膜。

据估计全球有近15%的能耗用于诸如气体、精细化学品和淡水等工业产品的分离和提纯中，分离过程占40%～70%产业资本和运行费用。膜分离可能提供低能耗、更可持续的分子分离技术应用于大范围的气体和液体分离领域，因此，这是一项低碳的有利于降低工业成本的关键性技术。