3D打印旋转纺丝头创造扭曲膜
摘要：圆形中空纤维膜在气体分离、超滤和血液透析等应用中已有很长时间的历史。然而，众所周知，几何拓扑可以引入次级流模式，对质量传递限制产生抵消作用，这是由于扩散阻力和污染引起的。我们提出了一种新的系统方法-制造新型膜结构。我们利用三维打印纺丝器的设计自由度，拥有任意几何形状的多个导孔通道。首先，这种纺丝器静止不动，制造出单体膜内的直通膜孔。其次，在更复杂的设计中，这种纺丝器使得自身可以旋转。这种旋转多孔纺丝器可以实现(A)在多孔单体膜内制备螺旋通道，以及(B)外部几何形状的螺旋弯曲。所制造的材料系统包括经过热后处理后形成坚固多孔金属单体膜的传统聚合物溶液和金属-聚合物浆料。人们已知，螺旋型孔道几何结构在质量和热极化现象方面可能优于直通孔道，然而在过去制造这种结构非常麻烦。现在，我们所描述的方法使得膜的制造可以根据膜过程的需求来定制膜的几何形状。
作者：Tobias Luelf, Deniz Rall, Denis Wypysek, Martin Wiese, Tim Femmer, Christian Bremer, Jan Ulrich Michaelis, Matthias Wessling
论文ID：1803.07831
分类：Applied Physics
分类简称：physics.app-ph
提交时间：2018-03-22