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ナノ粒子を正確に選択分離する膜を開発

February, 18, 2022, Israel--イスラエル技術研究所、TechnionとドイツのHelmholtz-Zentrum Hereon Centerの研究者は、高い選択性でオンデマンドナノ粒子分離のための膜製造の新コンセプトを開発した。これらの膜は、製薬過程、材料分離、水浄化、廃水処理を含む様々なアプリケーションに関係している。

研究成果はAdvanced Materialsに発表された。

高選択性分子分離は、例えば、細胞膜チャネルで起こる自然の一般的なプロセスである。膜チャネルは、細胞内部をその外部環境から分離し、どの材料が細胞を出入りするかを制御する。自然からヒントを得て多くの研究グループが、様々な個別アプリケーション向けに、多様な材料の類似の精密フィルタリングを可能にする膜チャネルを開発しようとした。しかし、よく秩序だった細孔の高水準、高均一性、選択性を備えたそのような膜の合成製造は、複雑なエンジニアリング課題があった。膜が極めて小さなナノ粒子分離を対象とする場合、より複雑になる。

TechnionとHelmholtz-Zentrum Hereon Centerの研究者は、ブロック共重合体、自発的自己組織化ポリマ分子を使い、ブロック共重合体細孔上、内部に成長した金属酸化物と組合せ、そのような膜の作製に成功した。研究チームが開発したプロセスは、膜の他の特性と共に細孔サイズを精密に調整する優れた方法である。加えて、金属酸化物は、膜表面に官能基を組み込む理想的なベースであり、電荷や疎水性(撥水性)など、固有の特性をそれに附与する。これらの膜は、サイズ、電荷、および/または疎水性に基づいてナノ粒子の分離で優れた性能を示した。

Segal-Peretz教授は、このブレイクスルーが、分子、汚染物質、他の粒子のフィルタリングで、様々な産業に新しい、多様で、正確なツールを提供すると推定している。
(詳細は、https://www.technion.ac.il)