【仿生跳虫的海水淡化膜】 阿卜杜拉国王科技大学从两种昆虫中获取灵感:生活在潮湿土壤中的跳虫和生活在开阔海洋中的seaskater,生成更环保,更便宜的海水淡化膜。 目前,超疏水全氟化碳膜普遍用于称为膜蒸馏(MD)的脱盐过程。但是全氟化碳价格昂贵,不可生物降解,在高温下易受污染和损坏。 为了开发无全氟化碳的替代品,研究人员发现,两种昆虫都有蘑菇状的微观纹理,覆盖在它们的角质层和毛发,如果昆虫浸没在水中,它们会自发地捕获维持生命的空气。研究人员将这些特征模仿到水湿(非防水)材料上。所产生的表面在浸入液体时强烈地夹带空气。 研究团队开发了在薄片内创建垂直孔隙的方案。孔入口和出口的直径突然小于孔道。研究人员使用薄薄的硅片来制造具有这些折返边缘的毛孔。这些边缘可防止液体侵入毛孔,因此水湿材料可以利用这种生物纹理来实现全氟化膜的功能,另一方面,二氧化硅气体捕集膜(GEM)在浸入水中时将空气牢固地捕获在其孔内,并且可以保持完整六周以上。 研究人员表示,这种材料可以将冷水中的咸热水流强力分离90小时,脱盐率达到100%。这些发现可以释放普通水湿材料的潜力,实现更环保,更便宜的海水淡化。