Tài liệu Quốc gia
Đại Quốc Tài Liệu
Các chuyên mục con như "Đến Đây Rồi" và "Cuộc Đối Thoại" ghi lại những câu chuyện đầy trí tuệ về những người làm việc với vật liệu từ nhiều góc nhìn khác nhau.
Nhân tử Ảnh hưởng đầu tiên mà công nghệ hạt nhân mang lại thường là sự răn đe, đáng sợ và không thể tiếp cận, nhắc đến công nghệ hạt nhân người ta nghĩ ngay đến tên lửa hạt nhân, tàu ngầm hạt nhân trong quân đội, dù công nghệ điện hạt nhân đã được áp dụng rộng rãi trong lĩnh vực năng lượng, nhưng vẫn dường như rất xa rời cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Áp dụng công nghệ hạt nhân vào các đồ dùng đời sống hằng ngày dường như càng khó tưởng tượng hơn.
Tuy nhiên, có một nhà khoa học, âm thầm làm việc hơn hai mươi năm, chuyên tâm nghiên cứu ứng dụng công nghệ hạt nhân trong lĩnh vực màng mỏng, đã đạt được... Màng lỗ nhân tạo Từ nghiên cứu đến kỹ thuật và công nghiệp hóa, hiện nay công nghệ màng lỗ hạt nhân đã được áp dụng trong mọi lĩnh vực của cuộc sống hàng ngày. Trong buổi trò chuyện này, hãy cùng tìm hiểu Tiến sĩ cao cấp tại Đại học Thanh Hoa Vương Ngọc Lan và công nghệ màng lỗ hạt nhân của bà.
Tiến sĩ Vương Ngọc Lan
Ứng dụng của màng nhân tử trong bộ lọc chính xác cho đầu cuối truyền tải dịch truyền lớn
Thị trường hiện tại của vật liệu lọc trong thiết bị tiêm truyền y tế đang tồn tại nhiều vấn đề như kích thước lỗ lọc không đạt chuẩn, sợi vật liệu rơi ra gây ô nhiễm thứ cấp.
Mặc dù màng lỗ hạt nhân truyền thống có khả năng kiểm soát kích thước lỗ rất tốt, nhưng nhược điểm lớn nhất của nó là khả năng chịu ô nhiễm kém, dễ bị tắc nghẽn. Trước vấn đề này, nhóm nghiên cứu của Tiến sĩ Vương Ngọc Lan đã phát triển màng lỗ hạt nhân bất đối xứng, biến hình dạng lỗ thành hình nón đơn, giúp tránh tắc nghẽn hiệu quả và **tăng cường khả năng chịu ô nhiễm của màng. kèo tỷ số bóng đá hôm nay Hiện nay, màng lỗ hạt nhân bất đối xứng đã được ứng dụng rộng rãi trong bộ lọc cuối cùng của dung dịch truyền dịch.
Ứng dụng của màng nhân tử trong làm sạch nước uống
Nước uống không lắp máy lọc có thể chứa cặn, thậm chí nhiều chất độc hại, còn khi lắp máy lọc thì cả các yếu tố vi lượng có lợi cũng bị loại bỏ, sao mà khó để uống nước sạch và an toàn vậy? Nhiều người gặp phải vấn đề này trong cuộc sống hàng ngày.
Nhóm nghiên cứu do Tiến sĩ Vương Ngọc Lan dẫn đầu đã cải tiến công nghệ màng lỗ hạt nhân truyền thống, phát triển ra một bộ lọc lõi hoàn toàn mới có thể lọc nước sôi trực tiếp.
Theo lời Tiến sĩ Vương Ngọc Lan, qua nhiều thí nghiệm cho thấy, sau khi lọc nước đun sôi bằng màng lỗ hạt nhân với một số tham số cụ thể, các chỉ số tổng độ cứng, fluorua và tổng hợp hữu cơ TOC giảm rõ rệt; lớp bã lắng trên bề mặt màng chứa các kim loại nặng có hại cho sức khỏe như nhôm, chì, barium, mangan, thủy ngân, cadmium, crôm... đã được phát hiện; nước sau lọc vẫn giữ nguyên các nguyên tố vi lượng có lợi cho sức khỏe và tỷ lệ không thay đổi.
Ứng dụng của màng nhân tử trong làm sạch không khí
Khói bụi (haze) là các hạt nhỏ lơ lửng trong không khí như bụi, axit sulfuric, nitric, hợp chất hữu cơ, những hạt này có đường kính khí động học dưới 2,5 micromet. Lưới chắn truyền thống có kích thước lỗ khoảng 1 milimet, so với các hạt dưới 2,5 micromet, thì điều đó giống như viên đạn xuyên qua khung thành bóng đá, chẳng có trở ngại nào.
Nhằm giải quyết đặc tính này của khói bụi, Tiến sĩ Vương Ngọc Lan và nhóm nghiên cứu đã phát triển màng lỗ hạt nhân cho cửa sổ, kiểm soát kích thước lỗ để vừa đảm bảo lưu thông không khí vừa ngăn chặn PM2.5, đạt hiệu quả lọc không khí trong nhà.
Tiến sĩ Vương Ngọc Lan đang kiểm tra thiết bị
Sau khi hiểu về các ứng dụng của màng nhân tử trong cuộc sống hàng ngày, nhưng rốt cuộc màng nhân tử là gì? Tiến sĩ Vương Ngọc Lan sẽ trực tiếp giải đáp thắc mắc.
Công nghệ màng nhân tử là gì?
Vương Ngọc Lan: Màng lỗ hạt nhân là một loại vật liệu màng đa, quá trình sản xuất chia làm hai bước. Bước đầu tiên sử dụng các cơ sở hạt nhân lớn, phóng các hạt nhân với năng lượng rất cao để va chạm vào một tấm màng nhựa nhất định, ở đường đi của hạt nhân sẽ hình thành các vết thương tổn phóng xạ, đường kính khoảng vài nanomet. Với tấm màng như vậy, chúng ta có thể coi như bề mặt có nhiều lỗ nhỏ có kích thước vài nanomet. Khi đặt tấm màng này vào dung dịch ăn mòn hóa học, có thể biến các kênh tổn thương phóng xạ trên bề mặt thành các lỗ micro thẳng. Qua việc kiểm soát điều kiện phóng xạ và điều kiện ăn mòn, có thể tạo ra màng lỗ hạt nhân với mật độ lỗ và kích thước lỗ khác nhau.
Tính hóa học của màng nhân tử rất tốt, khả năng chịu nhiệt cũng rất tốt. Nó có ba đặc điểm chính, Một là mật độ lỗ có thể điều khiển được Có thể đạt được từ một lỗ nhỏ trên diện tích 1 cm vuông đến 1 tỷ tỷ lỗ nhỏ. Thứ hai là kích thước lỗ đồng đều Tất cả các lỗ đều có kích thước đồng nhất, vì khi các hạt nhân được gia tốc, chúng có cùng năng lượng và khối lượng, do đó kích thước tất cả các lỗ đều giống nhau. Thứ ba là phạm vi kích thước lỗ rất rộng và có thể kiểm soát chính xác Từ vài nanomet đến vài chục micromet, vượt qua bốn cấp số lượng mà mắt thường không nhìn thấy, dẫn đến nhiều ứng dụng.
Đặc điểm nổi bật nhất của màng lỗ hạt nhân là lỗ đều, hình dạng lỗ quy tắc (cấu trúc lỗ micro thẳng), mật độ lỗ và kích thước có thể kiểm soát chính xác và độc lập, với phạm vi tham số rộng, điều này khiến màng lỗ hạt nhân có những lợi thế không thể so sánh với các loại màng micro khác trong nhiều lĩnh vực ứng dụng.
Công nghệ màng nhân tử đã có những đột phá gì trong quá trình công nghiệp hóa?
Vương Ngọc Lan: Thực tế, trong công nghệ bức xạ đã bước qua ba cột mốc, Cột mốc thứ nhất Đột phá trong việc sử dụng lò phản ứng Công nghiệp hóa Công nghệ bức xạ; bước thứ hai Là cập nhật Công nghệ bức xạ máy gia tốc; Bước thứ ba là giải quyết ổn định các thông số bức xạ. Trong công nghệ khắc, sau nhiều năm nỗ lực và khám phá khó khăn, Điều này làm cho tính ổn định của màng của chúng tôi rất tốt, tức là sự ổn định của mật độ phóng xạ, vì một khi sản phẩm được sản xuất ổn định thì đó là yếu tố quan trọng.
Chúng tôi lần đầu tiên trên thế giới giải quyết thành công quy trình khắc công nghiệp của màng nhân tử bất đối xứng và thực hiện sản xuất hàng loạt quy mô lớn. Cho đến nay, chỉ chúng tôi trên thế giới có khả năng cung cấp màng nhân tử bất đối xứng với sản lượng lớn. ， Việc giải quyết vấn đề này** đã mở rộng lĩnh vực ứng dụng của màng nhân tử. 。 Ngoài ra còn giúp màng nhân tử có lợi thế rõ ràng trong lọc chính xác dưới 0,1 µm so với các loại màng lọc khác.
Màng lọc lỗ hạt nhân bất đối xứng hiện là màng lọc lỗ hạt nhân tiên tiến nhất thế giới, chỉ số lọc vượt xa sản phẩm của Mỹ và Nga. Sự đột phá này không chỉ giúp công nghệ màng lỗ hạt nhân có thể được áp dụng trong sản xuất công nghiệp quy mô lớn, ví dụ như trong công nghiệp điện tử để sản xuất nước siêu tinh khiết, trong công nghiệp dược phẩm để sản xuất nước vô trùng, trong công nghiệp thực phẩm như lọc bia, sữa... Trong quá trình chuyển đổi công nghiệp, gặp phải những khó khăn gì? 。
Sau nhiều năm nghiên cứu và phát triển, chúng tôi không chỉ nắm vững được các công nghệ cốt lõi của màng lỗ hạt nhân công nghiệp hóa mà còn đạt được nhiều kết quả khoa học sáng tạo, một số trong đó đã được ứng dụng và đưa ra thị trường, mang lại hiệu quả xã hội và kinh tế tốt.
Khó khăn gặp phải rất nhiều,
Vương Ngọc Lan: Vấn đề lớn nhất vẫn là vấn đề quy trình trong quá trình phát triển công nghệ công nghiệp hóa. Nhật Bản Tôi cảm nhận rằng việc phát triển và công nghiệp hóa không hề đơn giản. Ví dụ như khi chúng tôi phát triển công nghệ màng bất đối xứng, khi thực hiện ở phòng thí nghiệm thì không vấn đề gì, nhưng khi chuyển sang dây chuyền sản xuất công nghiệp thì gặp nhiều trục trặc. bắn cá 3d Sau nhiều lần thử nghiệm, mất hơn một năm để tìm ra vấn đề, cuối cùng phát hiện ra vấn đề nằm ở khâu lựa chọn vật liệu. Vật liệu này gây ra nhiều yếu tố nhiễu trong quá trình sản xuất sau này, chúng tôi cần loại trừ từng yếu tố một.
Do đó, đó là một quá trình từ đơn giản đến phức tạp rồi từ phức tạp trở lại đơn giản, giống như việc học tập vậy, ban đầu bạn nghĩ kiến thức tiểu học chỉ có chút ít, nhưng càng học càng nhiều, khi thực sự đạt đến mức giỏi, kỳ thi đại học chẳng hạn, như toán học có thể chỉ còn lại ba tờ giấy với công thức và định lý, lúc đó bất kỳ kỳ thi nào cũng không thể làm khó bạn nữa, bởi vì bạn đã nắm vững tri thức. Quá trình nghiên cứu và công nghiệp hóa cũng là một quá trình như vậy, từ đơn giản đến phức tạp, từ phức tạp trở lại đơn giản.
Tôi nghĩ bất kỳ sản phẩm nào cũng không đơn giản, trong quá trình công nghiệp hóa, cần có rất nhiều kỹ sư giải quyết các chi tiết phức tạp từ nhiều khía cạnh khác nhau. Và Đức Tại sao Sản phẩm công nghiệp Làm tốt hơn người Trung Quốc chúng ta Tôi từng học tập và làm việc ở hai quốc gia này, Họ không bỏ qua bất kỳ chi tiết nhỏ nào trong cách làm việc của mình. ， Cách làm việc cẩn thận và kỹ lưỡng để giải quyết mọi vấn đề chi tiết để đảm bảo chất lượng sản phẩm ổn định đã để lại ấn tượng sâu sắc đối với tôi. Trong quá trình công nghiệp hóa, có kinh nghiệm gì đáng để tham khảo? Ông nghĩ gì về sự phát triển tương lai của công nghệ màng nhân tử? , Viện Nghiên cứu Công nghệ Năng lượng Hạt nhân và Năng lượng mới Thanh Hoa, kỹ sư cao cấp. Tốt nghiệp chuyên ngành vật lý hạt nhân tại Đại học Bắc Kinh năm ... Bài viết liên quan: Hiệu quả của màng nhân tử chống bụi mịn như thế nào?
Bài viết tiếp theo: Màng nhân tử trọng ion là gì?
Vương Ngọc Lan: Hồi tưởng lại, tôi cảm thấy chúng tôi đã đi đúng con đường là không phụ thuộc hoàn toàn vào nguồn vốn từ nhà nước. Ngay từ đầu chúng tôi đã nhận ra rằng công nghệ màng lỗ hạt nhân là một công nghệ cốt lõi, nếu lấy cây làm ví dụ, công nghệ màng lỗ hạt nhân là thân cây, trên thân cây có thể phát triển nhiều nhánh và vô số lá, nghĩa là dựa trên công nghệ cốt lõi này có thể phát triển ra nhiều nhánh công nghệ, mỗi nhánh công nghệ lại có thể phát triển ra nhiều sản phẩm khác nhau.
miếng bánh đầu tiên
1. Những yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của màng lọc là gì?
Vương Ngọc Lan: Ứng dụng và tiềm năng khoa học công nghệ của màng lỗ hạt nhân chưa được công chúng chú ý rộng rãi. Công nghiệp hóa công nghệ màng lỗ hạt nhân là kết quả của nhiều năm nghiên cứu và phát triển của nhóm Thanh Hoa qua hai thế hệ, được công chúng biết đến nhờ nhu cầu ngày càng cao về công nghệ và môi trường trong thời gian gần đây. Để công nghệ này thực sự mang lại lợi ích cho nhiều người có nhu cầu, cần có sự hợp tác của các tổ chức nghiên cứu và doanh nghiệp quy mô lớn. bắn cá 3d Chúng tôi chân thành mong muốn các tổ chức nghiên cứu và doanh nghiệp quy mô lớn có nhu cầu, cùng nhau tiến hành các nghiên cứu ứng dụng sâu rộng về công nghệ này, từ đó thúc đẩy sự phát triển không ngừng của công nghệ màng lỗ hạt nhân và mang lại lợi ích từ công nghệ cho cộng đồng.
|
Vương Ngọc Lan 3. Ứng dụng đa dạng và triển vọng rộng mở của màng đường kính vết nhân tử 1986 4. Ứng dụng của màng đường kính vết nhân tử trong các lĩnh vực khác 1998 Năm 1986, Tiến sĩ tại Đại học Waseda Nhật Bản. Đã từng đảm nhiệm chức Phó Giám đốc Phòng thí nghiệm phân tích hạt nhân tại Viện Khoa học Hạt nhân Trung Quốc, Giám đốc kỹ thuật kiêm Tổng kỹ sư của Công ty Thanh Đồng Test Goldstone, từng là nhà nghiên cứu tại Đại học Công nghệ Dresden, Đức. fellowship Dấu vết hạt nhân màng chống giả - Là người lâu năm trong nghiên cứu cơ bản về thiết bị phát hiện dấu vết hạt nhân, nghiên cứu ứng dụng cơ bản và ứng dụng công nghệ dấu vết hạt nhân, cũng như phát triển công nghiệp hóa màng lỗ hạt nhân, đã công bố nhiều bài báo. 40 5. Lân Đức Màng đạt được... tại Hội nghị Nhà sáng lập Toàn cầu năm 2024 30 6. Màng nhân tử chủ yếu được áp dụng trong những lĩnh vực nào? |
