[Trụ cột của đất nước, rèn giũa tài năng quốc gia! Chương trình Tài liệu Quốc gia tập trung vào các học giả hàng đầu trong ngành vật liệu và những nhà lãnh đạo ngành, thông qua các lớn, bộ sách series, phỏng vấn video và nhiều hình thức báo chí khác, ghi nhận hành trình phấn đấu và tiến bộ không ngừng của những người làm việc trong ngành vật liệu Trung Quốc, đồng thời ghi lại lịch sử phát triển từ một cường quốc vật liệu sang một cường quốc công nghiệp vật liệu mạnh mẽ.]
Nguyên Liệu Đại Quốc
Các mục con như "Đã Tới" và "Cuộc Giảithoại" ghi lại câu chuyện của những người làm việc trong ngành vật liệu với trí tuệ phong phú từ nhiều góc nhìn khác nhau.
Nhân [Một ấn tượng đầu tiên thường gây ra sự kinh sợ, khủng khiếp và xa cách khi nhắc đến công nghệ hạt nhân, như tên lửa hạt nhân hay tàu ngầm hạt nhân trong quân đội, dù công nghệ hạt nhân đã được áp dụng rộng rãi trong lĩnh vực năng lượng, nhưng vẫn dường như rất xa vời với cuộc sống hàng ngày. Việc áp dụng công nghệ hạt nhân vào những sản phẩm thiết yếu của cuộc sống dường như còn khó tưởng tượng hơn.]
[Tuy nhiên, có một nhà khoa học, âm thầm cống hiến hơn hai thập kỷ để nghiên cứu ứng dụng công nghệ hạt nhân vào vật liệu màng mỏng, bà ấy đã đạt được...] Màng nhân quả [Từ nghiên cứu đến kỹ thuật và sau đó là thương mại hóa. Hiện nay, công nghệ màng lỗ hạt nhân đã được áp dụng trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống hàng ngày. Trong buổi trò chuyện này, hãy cùng tìm hiểu Tiến sĩ cao cấp Wang Yulan của Đại học Thanh Hoa và công nghệ màng lỗ hạt nhân của bà ấy.]
Tiến sĩ Vương Ngọc Lan
Ứng dụng màng nhân tử trong bộ lọc tinh thể cho thiết bị truyền tải dịch lớn
[Thị trường vật liệu lọc cho thiết bị truyền dẫn y tế hiện tại đang đối mặt với các vấn đề như kích thước lỗ lọc không đạt chuẩn, sợi vật liệu rơi ra gây ô nhiễm thứ cấp.]
[Mặc dù màng lỗ hạt nhân truyền thống có khả năng kiểm soát kích thước lỗ lọc, nhưng nhược điểm lớn nhất của nó là khả năng chịu tải thấp trong quá trình lọc, dễ bị tắc nghẽn. Trước vấn đề này, nhóm nghiên cứu của Tiến sĩ Wang đã cải tiến màng lỗ hạt nhân truyền thống để tạo ra màng lỗ hạt nhân không đối xứng, biến hình dạng lỗ thành hình nón đơn, giúp tránh tình trạng tắc nghẽn và tăng đáng kể khả năng chịu tải của màng. Hiện tại, màng lỗ hạt nhân không đối xứng đã được áp dụng rộng rãi trong bộ lọc cuối cùng của dịch truyền chất lỏng.]
Ứng dụng màng nhân tử trong làm sạch nước uống
[Nước uống không lắp đặt máy lọc chứa cặn bẩn và nhiều chất độc hại, trong khi nước sau khi lắp máy lọc thì cả các chất dinh dưỡng cũng bị loại bỏ, việc uống nước sạch và lành mạnh sao lại khó khăn đến vậy? Nhiều người gặp rắc rối với vấn đề này trong cuộc sống hàng ngày.]
[Tiến sĩ Wang Yulan và nhóm nghiên cứu đã cải thiện công nghệ màng lỗ hạt nhân truyền thống để phát triển bộ lọc màng lỗ hạt nhân mới có thể lọc trực tiếp nước đun sôi.]
Theo lời Tiến sĩ Wang, nhiều thí nghiệm thực tế đã chứng minh rằng, sử dụng màng lỗ hạt nhân với các tham số cụ thể để lọc nước đun sôi, các chỉ số độ cứng tổng hợp, florua và TOC (carbon hữu cơ tổng hợp) giảm rõ rệt; lớp bã lắng đọng trên bề mặt màng chứa các kim loại nặng có hại cho sức khỏe như nhôm, chì, barium, mangan, thủy ngân, cadmium, crôm... đã được phát hiện nhiều lần; nước sau lọc vẫn giữ nguyên các nguyên tố vi lượng có lợi cho sức khỏe, và tỷ lệ không thay đổi đáng kể.]
Ứng dụng màng nhân tử trong lọc không khí
[Hơi sương là hiện tượng các hạt bụi, axit sulfuric, nitric và hợp chất hữu cơ khác lơ lửng trong không khí, đường kính động lực học của các hạt này đều dưới 2,5 micromet. Kích thước lỗ của màn chắn thông thường khoảng 1mm, so với các hạt dưới 2,5 micromet, giống như một viên đạn xuyên qua khung thành cầu môn - hoàn toàn không có trở ngại.]
Đối với đặc tính này của hơi sương, Tiến sĩ Wang và nhóm nghiên cứu đã phát triển màng lỗ hạt nhân cho màn chắn cửa sổ, bằng cách kiểm soát kích thước lỗ của màng lỗ hạt nhân, vừa đảm bảo lưu thông không khí vừa ngăn chặn PM2.5, đạt hiệu quả làm sạch không khí trong nhà.]
Tiến sĩ Vương Ngọc Lan kiểm tra thiết bị
Sau khi hiểu rõ về các ứng dụng của màng nhân tử trong cuộc sống hàng ngày, rốt cuộc màng nhân tử là gì? Tiến sĩ Vương Ngọc Lan sẽ trực tiếp giải đáp thắc mắc.
Công nghệ màng nhân tử là gì?
Vương Ngọc Lan: [Màng lỗ hạt nhân là một loại vật liệu màng đa lỗ, quá trình chế tạo chia làm hai bước. Đầu tiên sử dụng cơ sở hạt nhân lớn để tăng tốc các hạt nhân lên năng lượng rất cao tấn công vào màng nhựa nhất định, trên con đường mà hạt nhân đi qua sẽ hình thành tổn thương bức xạ, đường kính khoảng vài nanomet. keo nha cai bet88 Với màng nhựa như thế, chúng ta có thể hiểu rằng bề mặt màng có rất nhiều lỗ nhỏ cỡ nanomet. Khi đặt màng này vào dung dịch hóa chất để ăn mòn, các kênh tổn thương bức xạ trên màng sẽ trở thành lỗ mao dẫn thẳng.
Tính chất hóa học của màng nhân tử rất tốt, và tính năng nhiệt độ cũng rất tốt. Nó có ba đặc điểm chính, Một là mật độ lỗ có thể điều khiển được , có thể làm từ 1 lỗ nhỏ trên mỗi cm vuông đến 1 tỷ tỷ lỗ nhỏ. Thứ hai là kích thước lỗ đồng đều [Tất cả các lỗ có đường kính đều giống nhau, vì khi tăng tốc các hạt nhân, năng lượng và khối lượng đều là duy nhất, nên tất cả các lỗ đều có kích thước giống nhau.] Thứ ba là phạm vi kích thước lỗ rất rộng và có thể kiểm soát chính xác , từ vài nanomet đến vài chục micromet, bao gồm bốn cấp độ không nhìn thấy bằng mắt thường, dẫn đến nhiều ứng dụng.
[Kích thước lỗ đồng nhất, hình dạng lỗ quy tắc (cấu trúc lỗ mao dẫn), mật độ lỗ và kích thước lỗ có thể được kiểm soát chính xác và độc lập với phạm vi tham số rộng là những đặc điểm nổi bật nhất của màng lỗ hạt nhân, những đặc điểm này khiến màng lỗ hạt nhân có ưu thế vượt trội so với các công nghệ màng lỗ khác trong nhiều lĩnh vực ứng dụng.]
Trong quá trình công nghiệp hóa, công nghệ màng nhân tử có những đột phá gì?
Vương Ngọc Lan: Thực tế, trong lĩnh vực kỹ thuật bức xạ đã đạt được ba cột mốc quan trọng, Cột mốc thứ nhất Đã vượt qua nhà máy phản ứng Công nghiệp hóa Kỹ thuật bức xạ, bước thứ hai là cập nhật Kỹ thuật bức xạ máy gia tốc; Bước thứ ba là giải quyết vấn đề ổn định của các thông số bức xạ. Về mặt kỹ thuật khắc, sau nhiều thập kỷ nỗ lực và tìm tòi gian khổ, [Điều này làm cho khả năng ổn định của màng của chúng tôi rất tốt, vì sự ổn định của mật độ bức xạ, khi sản xuất hàng loạt, sự ổn định là yếu tố then chốt.]
Chúng tôi lần đầu tiên trên thế giới giải quyết thành công quy trình sản xuất công nghiệp cho màng nhân tử không đối xứng và thực hiện sản xuất hàng loạt quy mô lớn. Cho đến nay, chỉ có chúng tôi trên thế giới đạt được khả năng cung cấp hàng loạt màng nhân tử không đối xứng. ， Việc giải quyết vấn đề này **mở rộng lĩnh vực ứng dụng của màng nhân tử. 。 Hơn nữa, nó còn giúp màng nhân tử có lợi thế cạnh tranh rõ ràng so với các màng lọc khác trong việc lọc chính xác dưới 0,1 µm.
[Màng lọc lỗ hạt nhân không đối xứng là màng lọc màng lỗ hạt nhân tiên tiến nhất thế giới, chỉ số lọc vượt xa sản phẩm của Mỹ và Nga. Sự đột phá về mặt kỹ thuật này không chỉ làm cho màng lỗ hạt nhân có khả năng được áp dụng trong sản xuất công nghiệp quy mô lớn, như sản xuất nước tinh khiết trong công nghiệp điện tử, nước vô trùng trong công nghiệp dược phẩm, lọc bia và sữa trong công nghiệp thực phẩm...] Trong quá trình chuyển đổi công nghiệp, gặp phải những khó khăn gì? 。
[Sau nhiều năm nghiên cứu và phát triển, nhóm không chỉ nắm vững được công nghệ sản xuất thương mại của màng lỗ hạt nhân mà còn đạt được nhiều kết quả khoa học sáng tạo, một số đã được thương mại hóa và đưa ra thị trường, mang lại hiệu quả xã hội và kinh tế tốt đẹp.]
Có rất nhiều khó khăn,
Vương Ngọc Lan: Vấn đề lớn nhất vẫn là vấn đề quy trình trong quá trình phát triển công nghiệp hóa. Nhật Bản [Khi phát triển công nghệ màng lỗ hạt nhân không đối xứng, chúng tôi gặp phải rất nhiều vấn đề trong quá trình chuyển đổi từ phòng thí nghiệm sang sản xuất quy mô lớn. Sau nhiều thử nghiệm và sai sót, mất gần một năm để phát hiện ra vấn đề ở khâu lựa chọn vật liệu. Vật liệu này mang lại nhiều yếu tố nhiễu trong quá trình sản xuất sau này, và chúng tôi phải loại trừ từng yếu tố một.]
[Vì vậy, đó là một quá trình từ đơn giản đến phức tạp, rồi từ phức tạp trở lại đơn giản, giống như việc học tập. Ban đầu bạn nghĩ kiến thức tiểu học chỉ có chút ít, nhưng càng học càng nhiều, khi đạt đến trình độ xuất sắc trong kỳ thi tốt nghiệp, như toán học có thể chỉ còn ba tờ giấy công thức và định lý, lúc đó bất kỳ kỳ thi nào cũng không thể làm khó bạn, vì bạn đã nắm vững kiến thức. Quá trình nghiên cứu và thương mại hóa cũng là một quá trình như vậy, từ đơn giản đến phức tạp, từ phức tạp trở lại đơn giản.]
[Tôi tin rằng bất kỳ sản phẩm nào cũng không đơn giản, trong quá trình thương mại hóa cần có nhiều kỹ sư giải quyết nhiều chi tiết khác nhau.] Và Đức Tại sao Sản phẩm công nghiệp Làm tốt hơn người Trung Quốc chúng ta Tôi từng học tập và làm việc ở hai quốc gia này, Họ sẽ không bỏ qua bất kỳ chi tiết nhỏ nào trong cách làm việc. ， Quyết tâm làm rõ mọi vấn đề chi tiết, chỉ có như vậy chất lượng sản phẩm mới có thể ổn định. Trong quá trình công nghiệp hóa, có kinh nghiệm gì đáng để tham khảo? Ông nghĩ gì về sự phát triển tương lai của công nghệ màng nhân tử? , Viện Nghiên cứu Công nghệ năng lượng hạt nhân và năng lượng mới Thanh Hoa, kỹ sư cao cấp. Tốt nghiệp năm tại Đại học Bắc Kinh chuyên ngành vật lý hạt nhân. Bài viết liên quan: Hiệu quả của màng nhân tử chống khói bụi như thế nào?
Bài viết tiếp theo: Màng nhân tử nặng ion là gì?
Vương Ngọc Lan: [Nếu nhìn lại, tôi cảm thấy chúng tôi đã đi đúng hướng khi không phụ thuộc hoàn toàn vào sự đầu tư của nhà nước trong nghiên cứu. Ngay từ đầu, chúng tôi đã nhận ra rằng công nghệ màng lỗ hạt nhân là một công nghệ cốt lõi, ví dụ như cây đại thụ, công nghệ này là thân cây, từ đó có thể phát triển ra nhiều cành và vô số lá, nghĩa là dựa vào công nghệ cốt lõi này có thể phát triển ra nhiều nhánh công nghệ khác nhau, mỗi nhánh công nghệ có thể phát triển ra nhiều sản phẩm khác nhau.]
[Với nhận thức như vậy, chúng tôi đã tập trung giải quyết vấn đề cốt lõi trước. bang xep ngoai hang anh 2025 Sau khi sử dụng kinh phí từ dự án hỗ trợ của quốc gia để giải quyết vấn đề thương mại hóa của một nhánh công nghệ, chúng tôi đã nhanh chóng đưa sản phẩm ra thị trường. Qua quảng bá thị trường, công nghệ màng lỗ hạt nhân đã được áp dụng từ lĩnh vực này sang lĩnh vực khác, và từ đó chúng tôi có thể liên tục thu hút vốn từ thị trường. Số vốn này không dùng để thưởng lớn, mà được tái đầu tư vào nghiên cứu. Cách làm này cho phép chúng tôi phản ứng nhanh chóng với ý tưởng tốt bằng cách huy động lực lượng nghiên cứu ngay lập tức mà không cần trải qua quy trình xin dự án phức tạp. Có thể nói, màng lỗ hạt nhân đã lớn lên từ sự hỗ trợ ban đầu của nhà nước và nhờ nỗ lực của hai thế hệ người Thanh Hoa, dần dần phát triển thành công nghệ màng cốt lõi của đất nước với nhiều bằng sáng chế độc quyền.
1. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của màng lọc là gì?
Vương Ngọc Lan: [Các lĩnh vực ứng dụng và tiềm năng khoa học công nghệ của màng lỗ hạt nhân chưa được cộng đồng đại chúng chú ý nhiều. Công nghệ màng lỗ hạt nhân đã được nhóm Thanh Hoa phát triển qua hai thế hệ và nhiều năm thử nghiệm, chỉ gần đây do nhu cầu của xã hội về khoa học và môi trường mà được mọi người biết đến. bang xep ngoai hang anh 2025 Để công nghệ này thực sự mang lại lợi ích cho nhiều người có nhu cầu, điều quan trọng là các tổ chức nghiên cứu và doanh nghiệp quy mô lớn phải cùng nhau góp sức. Chúng tôi chân thành mong muốn các tổ chức nghiên cứu và doanh nghiệp quy mô lớn cùng tham gia nghiên cứu ứng dụng công nghệ màng lỗ hạt nhân, công nghệ quốc tế do Trung Quốc phát triển, nhằm thúc đẩy sự phát triển liên tục của công nghệ này và mang lại lợi ích cho xã hội.
|
Vương Ngọc Lan 3. Ứng dụng đa dạng và triển vọng rộng mở của màng đường kính vết tích 1986 4. Ứng dụng của màng đường kính vết tích trong các lĩnh vực khác 1998 [Tốt nghiệp tiến sĩ khoa học tự nhiên tại Đại học Waseda Nhật Bản. Đã từng giữ chức phó giám đốc phòng thí nghiệm phân tích hạt nhân tại Viện Khoa học Hạt nhân Trung Quốc, Giám đốc kỹ thuật kiêm kỹ sư trưởng tại Công ty Thanh Hoa Test Goldstone, và từng là chuyên gia trao đổi khoa học công nghệ của Trung tâm Trao đổi Khoa học và Công nghệ Đức.] fellowship Nhãn hiệu chống giả mờ hạt nhân - [Dài hạn nghiên cứu nền tảng về thiết bị phát hiện hạt nhân rắn, nghiên cứu ứng dụng cơ bản và nghiên cứu ứng dụng công nghệ phát hiện hạt nhân cũng như phát triển công nghệ thương mại hóa màng lỗ hạt nhân, đã công bố nhiều bài báo...] 40 5. Lân Đức Mạc đạt được... tại Hội nghị Sáng lập viên Toàn cầu 2024 30 6. Màng nhân tử được áp dụng chủ yếu trong những lĩnh vực nào? |
