你是否聽說過“核孔膜”?這個名字聽起來似乎與核武器有些關聯,讓人不禁產生距離感。但實際上,它是一種精密過濾材料,與核武器毫無關系,卻在諸多高科技領域扮演著關鍵角色。
什么是核孔膜?
核孔膜,正式名稱為“重離子微孔膜”或“核徑跡蝕刻微孔膜”。它的制備過程堪稱微觀尺度上的“雕刻藝術”:
首先,利用重離子加速器將質量較大的原子核(如碳、氖等)加速至高能狀態,轟擊塑料薄膜(如PET、PC等)。這些高能離子在材料中留下極為細微的“徑跡”,初始孔徑僅有1納米左右。
隨后,通過精密化學蝕刻技術,將這些納米級徑跡擴大,形成孔徑均勻、孔道筆直的微孔結構,從而制成核孔膜。
與傳統過濾膜相比,核孔膜具有明顯優勢:
傳統膜多采用相分離、拉伸等工藝制成,結構往往呈網狀或海綿狀,厚度較大(常超過300μm),難以實現真正的單層均勻結構;
核孔膜厚度可控制在十幾微米,不僅實現了單層成膜,還具有孔徑高度均一、孔道直通、無纖維脫落、耐溫耐腐蝕等優點,可謂“膜材料界的優等生”。

技術難點在哪里?
1.離子轟擊的精確控制:必須確保輻照流強均勻、離子徑跡分布一致,任何微小偏差都會導致孔徑分布不均。
2.蝕刻工藝的精密性:蝕刻過程直接影響孔的成形與孔徑大小。以一張0.22微米孔徑的膜為例,每平方厘米約有3億個孔,要確保每個孔的誤差控制在10%以內,難度極高。目前行業普遍水平仍在20%-50%的誤差范圍,僅有少數企業可實現10%誤差內的高精度量產。
3.防連孔與孔形調控:在蝕刻中還需防止相鄰微孔相連,同時控制孔道形狀,保證其直通且一致。
哪些領域能發揮它的價值?
1.醫療健康:用于血液過濾、病毒清除、疫苗純化等。其均勻孔徑可高效攔截病原體,同時降低對蛋白質的吸附,生物相容性優異。
2.能源電池:作為鋰電池隔膜,核孔膜的直通孔道可顯著優化鋰離子傳輸效率,提升電池的快充性能與安全性能。
3.半導體工業:用于光刻顯影工藝中的精細過濾及超純水制備,保障生產環節的超高潔凈要求。
4.防偽與安全:通過微孔陣列與熒光等標記技術結合,可制作極高復雜度的防偽標簽,應用于貴重商品、證件和鈔票等領域。
鄰得膜(Lindemo)是一家致力于核孔膜(核徑跡蝕刻微孔膜)技術的研發與產業化。公司由王玉蘭博士(北大核物理本科、早稻田大學博士)創立,旗下設有南京、浙江、福建、廈門等子公司,覆蓋膜材料生產、醫療應用及農業保鮮等領域。??
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