提到“核技術”,人們往往會聯想到核武器、核電站等大型工程,似乎與日常生活相距甚遠。然而,鄰得膜科技王玉蘭博士帶領團隊,經過二十余年的探索,成功將核技術轉化為一種高性能薄膜材料——核孔膜,并使其廣泛應用于醫療、凈水、空氣凈化等領域,真正讓核技術走進千家萬戶。
核孔膜:精準過濾的革命性材料
核孔膜是一種具有精確可控微孔結構的高科技薄膜,其制備過程融合了核技術與材料科學:
輻照成孔:利用高能重離子束轟擊塑料薄膜,形成納米級損傷通道。
化學蝕刻:通過精確控制蝕刻條件,將損傷通道擴大為直通微孔,孔徑范圍從幾納米到幾十微米可調。
核心優勢:
孔徑均一:所有微孔大小一致,過濾精度遠超傳統濾膜。
孔密度可控:每平方厘米可含1個至100億個微孔,適應不同需求。
耐高溫耐腐蝕:適用于苛刻環境,如醫療滅菌、高溫液體過濾等。
三大應用場景:從實驗室到民生
①醫療領域:拯救生命的“精密過濾器”
傳統輸液過濾器存在孔徑不均、纖維脫落等問題,可能引發二次污染。王玉蘭團隊研發的非對稱核孔膜,通過優化孔道結構(如單錐體設計),大幅提升納污能力,避免堵塞,現已廣泛應用于大輸液終端精密過濾器,保障患者用藥安全。
②飲用水凈化:留住健康,去除危害
普通凈水器可能“一刀切”過濾掉有益礦物質,而核孔膜憑借精準孔徑控制,可選擇性截留重金屬(鉛、汞、鎘等)和有機污染物,同時保留鈣、鎂等微量元素。實驗證明,經核孔膜過濾的沸水,有害物質顯著減少,而有益成分幾乎不變。
③空氣凈化:對抗霧霾的“智能紗窗”
傳統紗窗無法阻擋PM2.5(直徑≤2.5微米)。核孔膜紗窗通過調控孔徑,在保持通風的同時高效攔截霧霾顆粒,為室內提供潔凈空氣,尤其適合污染嚴重的城市環境。
核孔膜的產業化之路
核孔膜的產業化并非一帆風順。王玉蘭團隊歷經三大技術突破:
輻照技術:從反應堆到加速器輻照,最終解決參數穩定性問題,確保量產一致性。
蝕刻工藝:全球首創非對稱核孔膜量產技術,性能超越美俄產品,并拓展至電子、食品等工業領域。
細節攻堅:曾因材料選擇問題耗費一年時間排查,終以“零容忍”態度把控每個環節,實現產品高穩定性。
創新模式:
團隊采用“技術樹干+應用分支”策略,以國家項目為起點,通過市場化反哺研發,逐步構建自主知識產權體系,避免依賴單一資金渠道。
未來展望:核孔膜技術的無限可能
王玉蘭博士指出,核孔膜的潛力遠未充分挖掘。在生物醫藥(如藥物緩釋)、能源(電池隔膜)、環保(工業廢水處理)等領域,核孔膜均有廣闊應用前景。她呼吁產學研協同創新,推動這一“中國智造”技術惠及全球。
核孔膜的故事,是中國科學家將核技術轉化為民生科技的典范。從實驗室的“冷門”研究,到解決醫療、環境等現實難題,王玉蘭團隊用二十年堅守證明:核技術不僅能鑄劍衛國,亦能織網護民。