德國(guó)弗勞恩霍夫電子束與等離子體技術(shù)研究所（FEP）在歐盟Convert2Green計(jì)劃完成后，正式推出一種碳納米膜（CNM）過(guò)濾系統(tǒng)。該系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中實(shí)現(xiàn)了對(duì)溶解鹽分的五倍去除率，同時(shí)保持與傳統(tǒng)反滲透技術(shù)相當(dāng)?shù)乃魉俣取?/p>

傳統(tǒng)反滲透系統(tǒng)依賴致密聚合物膜，需高壓和大量電能驅(qū)動(dòng)水流。新型碳納米膜由僅數(shù)納米厚的聚合物層構(gòu)成，與初創(chuàng)企業(yè)CNM Technologies GmbH合作開(kāi)發(fā)。這種單分子厚度的二維碳網(wǎng)絡(luò)形成緊密分子屏障，具備亞納米級(jí)孔隙。水分子通過(guò)時(shí)摩擦極小，而溶解鹽離子、復(fù)雜有機(jī)物及微污染物則被有效截留。

該結(jié)構(gòu)不僅降低運(yùn)行壓力，使泵送基礎(chǔ)設(shè)施更輕量化，還直接減少工業(yè)能耗與設(shè)備成本。相比易受生物污染和礦物結(jié)垢影響的傳統(tǒng)聚酰胺膜，交聯(lián)碳納米膜表面超光滑且化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)，能抵抗溶劑和強(qiáng)效清潔劑的侵蝕，大幅延長(zhǎng)使用壽命。

除水處理外，該技術(shù)還可用于食品與飲料加工。利用正向滲透配合CNM過(guò)濾器，制造商可在常溫下溫和提取水分，避免高溫破壞風(fēng)味與蛋白質(zhì)，同時(shí)降低濃縮液的運(yùn)輸成本。研究團(tuán)隊(duì)還在聚合物薄膜上直接集成納米級(jí)金屬層，開(kāi)發(fā)出厚度僅數(shù)十納米的超薄金屬箔，適用于下一代微型傳感器、光學(xué)設(shè)備及清潔能源硬件。

項(xiàng)目組長(zhǎng)Matthias Fahland博士表示，關(guān)鍵成果在于已建立的結(jié)構(gòu)將加速未來(lái)創(chuàng)新向市場(chǎng)化應(yīng)用轉(zhuǎn)化。針對(duì)實(shí)驗(yàn)室研發(fā)常面臨的大規(guī)模制造難題，團(tuán)隊(duì)已在高速連續(xù)卷對(duì)卷系統(tǒng)中完整演示了從分子層沉積到電子束固化的全流程生產(chǎn)序列。

Convert2Green開(kāi)放創(chuàng)新試驗(yàn)床（OITB）將持續(xù)為中小企業(yè)提供直連中試線、測(cè)試設(shè)施與數(shù)字支持中心。合作網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃在德累斯頓舉辦的Pro Flex 2027會(huì)議上推進(jìn)下一批工業(yè)化部署。

資料來(lái)源：Interesting Engineering；原文發(fā)布日期：2026-11-03。本文為資料編譯。