فیلترهای غشای شبکه با ساختار منافذ مانند شبکه نانو در مقیاس نانو ، مرزهای عملکرد رسانه های فیلتر سنتی را از بین می برند. شکل گیری این ساختار دقیق ، یکپارچه سازی عمیق از علوم مواد و فناوری مهندسی است ، با تکیه بر کنترل نهایی پارامترهای فرآیند غشای و تنظیم دقیق در مقیاس میکروسکوپی. از خود مونتاژ مولکولی غشاهای پلیمری گرفته تا حکاکی دقیق ریزساختارها ، هر فرآیند پایه و اساس دستیابی به دقت تصفیه سطح مولکولی را فراهم می کند. به عنوان یک ماده مهم برای فیلترهای غشای شبکه ساخت ساختار منافذ غشای پلیمری عمدتا به روش وارونگی فاز و روش جداسازی فاز ناشی از حرارت متکی است. روش وارونگی فاز با تنظیم هوشمندانه فرآیند انتقال محلول پلیمری از فاز همگن به چند مرحله ، به رشد منظم منافذ می رسد. در مرحله اولیه تشکیل غشای ، پلیمر به طور یکنواخت در یک حلال خاص حل می شود تا یک محلول همگن تشکیل شود ، و سپس محلول به یک غشای ریخته می شود و تعادل سیستم را با بارش غوطه وری ، القاء تبخیر و سایر روشها می شکند. با استفاده از روش بارش غوطه وری به عنوان نمونه ، غشای روکش شده در یک حمام انعقادی غوطه ور می شود ، و حلال و انعقاد سریع به سرعت دچار انتشار مضاعف می شوند و در نتیجه جداسازی فاز مایع یا مایع جامد محلول پلیمر ایجاد می شود. در این فرایند ، پارامترهایی مانند میزان تبخیر حلال ، ترکیب حمام انعقادی و دما به عوامل اصلی تعیین ساختار منافذ تبدیل می شوند. هنگامی که حلال به سرعت تبخیر می شود و حمام انعقادی و حلال حلالیت متقابل قوی دارند ، پلیمر به سرعت جمع می شود تا منافذ کوچک و متراکم تشکیل شود. در مقابل ، میزان جداسازی فاز آهسته تر منجر به تشکیل یک ساختار بزرگ و مشهور به نظر می رسد. محققان با تنظیم دقیق این پارامترها ، می توانند خود مونتاژ مواد پلیمری را برای تشکیل یک آرایه منافذ مرتباً مرتب شده راهنمایی کنند و یک چارچوب اساسی برای ساخت ساختارهای شبکه بعدی ارائه دهند. روش جداسازی فاز ناشی از حرارت (نکات) از روش متفاوتی استفاده می کند و از تغییرات دما برای هدایت فرآیند جداسازی فاز استفاده می کند. این روش از رقیق کننده ای استفاده می کند که با پلیمر در دماهای بالا کاملاً قابل انعطاف است و حلالیت آن در دماهای پایین به شدت کاهش می یابد. پس از گرم کردن پلیمر و رقیق کننده به یک مرحله همگن ، سیستم با خنک کننده سریع یا کنترل سرعت خنک کننده ، از جداسازی فاز مایع مایع یا جداسازی جامد مایع استفاده می کند. با کاهش دما ، رقیق کننده و پلیمر به تدریج از هم جدا می شوند و رقیق کننده در مرحله پلیمر به شکل قطرات ریز پراکنده می شود. رقیق کننده متعاقباً با استخراج و روشهای دیگر برداشته می شود و یک ساختار منافذ در غشای باقی می گذارد. کنترل دقیق پارامترهایی مانند سرعت خنک کننده ، نوع رقیق کننده و محتوا اندازه ، شکل و اتصال منافذ را تعیین می کند. با بهینه سازی شرایط فرآیند ، منافذ را می توان به روشی کاملاً مرتب در غشای تنظیم کرد تا یک شبکه منافذ یکنواخت ایجاد شود. پس از ساخت ساختار منافذ اولیه ، لازم است از فناوری های پردازش میکرو نانو مانند فوتولیتوگرافی و نانومرینگ برای حک کردن بیشتر منافذ معمولی به شکل شبکه استفاده شود. فوتولیتوگرافی به طور انتخابی سطح غشای را از طریق یک فتوم ماسک در معرض دید قرار می دهد تا باعث ایجاد یک واکنش فتوشیمیایی در منطقه تأمین نور شود ، و سپس بخشی از مواد را از طریق مراحل مانند توسعه و اچینگ حذف می کند تا یک ساختار شبکه با یک شکل هندسی خاص تشکیل شود. فناوری نانومرینگ از قالب با الگوی نانو برای انتقال الگوی به سطح غشای از طریق فشار مکانیکی استفاده می کند ، به طوری که لبه های منافذ به طور دقیق بریده و تغییر شکل داده و در نهایت منافذ مانند شبکه مانند مرتب شده شکل می گیرند. این فن آوری های پردازش میکرو نانو می توانند خطای اندازه منافذ را در سطح نانومتر کنترل کنند و اطمینان حاصل کنند که شکل ، اندازه و پارامترهای طراحی ساختار شبکه بسیار سازگار است. فرآیند شکل گیری ساختار منافذ شبکه مانند شبکه در اصل دستکاری دقیق رفتار ماده در مقیاس میکروسکوپی است. تنظیم پارامتر هر لینک فرآیند مانند حکاکی دقیق در سطح مولکولی است ، از خود جداسازی فاز مونتاژ پلیمرها تا پردازش دقیق ساختارهای میکرو نانو ، و یک ریزساختار با عملکرد تصفیه عالی لایه ای توسط لایه ساخته شده است. این منافذ شبکه با شکل دقیق نه تنها به فیلتر امکان نمایش دقیق از نظر اندازه را می دهد ، بلکه به حفظ انتخابی مواد از اشکال مختلف از طریق شکل هندسی منحصر به فرد نیز می رسد ، و این باعث می شود مزایای بی نظیری در زمینه های جداسازی پروتئین و تصفیه گاز نشان دهد. $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $
