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一种神奇的反向薄膜过滤器,能够允许大颗粒通过的同时阻挡小颗粒

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科学家们已经开发出一种“出自科幻小说”的自愈膜。

根据研究人员的说法,这项新发明就像一个反向过滤器,能够阻挡小颗粒同时允许大颗粒通过。

研究人员设想了多种用途,包括让军事医生在战场上进行开放式手术。

根据科学家的说法,这种薄膜将使外科手术工具能够通过薄膜进入伤口,同时防止灰尘颗粒和其他碎片进入,确保一个干净的环境安全操作。

参与这项研究的宾夕法尼亚州立大学的王德成(Tak-Sing Wong)说,这种薄膜过滤器可能会防止细菌、灰尘或过敏原接触到伤口,同时还能让医生安全地进行手术。

“这种薄膜可以让这成为可能。”

传统的过滤器,比如咖啡机或筛子里使用的过滤器,可以处理颗粒大小,让小物体通过,同时捕捉大物体。

这种创新的新型薄膜以一种不同的方式工作,它对物体的动能而不是大小做出反应。

在开发太空时代的材料时,研究小组对液体进行了实验,并对其性能进行了控制。

王德成解释说:“如果你把手指放进一杯水里,把它拿出来,水的表面就会自行愈合。”

“通常,一个较小的物体由于质量较小,动能较低。”因此,动能较大的物体会穿过薄膜,动能较小的物体会被保留下来。

此外,当物体通过时,薄膜包裹住物体,使薄膜完全自愈。

在其最简单的形式,膜可以创建与水和具有类似于生物细胞膜的结构。

这种薄膜不仅可以作为粒子屏障,而且具有自愈特性,可以让医疗设备,如外科手术工具,在污染物停留在体外时通过

传统的滤水器,比如咖啡机里使用的滤水器,可以在过滤小物体的同时捕捉大物体。这种创新的新型薄膜以一种不同的方式工作,它对物体的动能而不是大小做出反应

最初的原型是使用基本的soap薄膜创建的,然后对组件进行修改和优化,以满足独特的目的。随后,这一技术得到了扩展,包括增强的机械鲁棒性、抗菌性能和气味中和等特性

最初的原型是使用基本的soap薄膜创建的,然后对组件进行修改和优化,以满足独特的目的。

随后,这一功能得到了扩展,包括增强的机械鲁棒性、抗菌性能和气味中和等功能。

Boschitsch博士解释说:“你可以添加一些能让膜更持久的成分,或者是能阻挡某些气体的成分。”

“有无穷无尽的潜在添加剂可供选择,以定制一种适用于感兴趣的薄膜。”

这项研究也可能对有卫生问题的发展中地区有用。

Boschitsch解释说:“世界上仍有10亿人公开排便,原因有很多,其中之一就是厕所闻起来很难闻。”

“但如果这种方法能应用到这些厕所里,就能让固体废物通过这层薄膜,而产生异味的气体则会被困住。”

这项研究发表在《科学进展》(Science Advances)杂志上。

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