工学：パルス水圧応答性セルフクリーニング膜

圧力駆動膜は、浄水、バイオプロセス、食品加工、化学品製造など、さまざまな産業において広く用いられている分離技術である。圧力駆動膜は、モジュール設計や最小取り付け面積などの数多くの利点があるにもかかわらず、大半の実際的応用において膜の汚染が避けられないことが主な課題となっている。汚染は、透過流束の低下や必要な圧力の増大をもたらして膜の性能を制限するため、エネルギー維持管理費を増大させる。今回我々は、圧力パルスを電気活性応答に変換してin situでセルフクリーニングする水圧応答膜（PiezoMem）を報告する。膜にかかる過渡的な水圧変動が電流パルスや高速電圧振動（ピークは+5.0/−3.2 V）を生み出し、そうしたパルスや振動によって、追加の化学洗浄剤、二次的な廃棄物処理、さらなる外部刺激を必要とせずに汚染物質の分解や排斥が可能になる。PiezoMemは、反応性酸素種（ROS）生成や誘電泳動斥力を通して、有機分子、油滴、タンパク質、細菌、無機コロイドなどのさまざまな膜汚染物質に対して広範囲の防汚作用を示した。

目次へ戻る