一條求購帖意外挖出一個“國產黑科技”——核孔膜

“有沒有清華大佬知道這個團隊怎么不做了”

2月份，網友 @YANG 在小紅書發帖，求一款好用、但購買鏈接已經下架的水垢過濾器。

“好像是我們學院老師做的?！?/p>

這位網友所提到的老師，是核物理專家王玉蘭教授，深耕核孔膜技術30年。她創辦的鄰得膜公司，正是這項技術產業化的代表。

誰也沒想到，一個小小的水垢過濾器背后，竟藏著一段“國之重器”惠及民生的科研故事。

什么是核孔膜？

核孔膜，全稱“核徑跡蝕刻微孔膜”，是一種利用重離子輻照與化學蝕刻技術制備的高精度微孔膜材料。

它的制造過程分為兩步：

首先，使用加速器產生的重離子束流照射高分子塑料薄膜，在經過的路徑上留下一條肉眼不可見的輻照損傷通道。

再將薄膜浸入化學蝕刻液，蝕刻液沿著這些通道優先溶解，把損傷軌跡“洗”成一個個貫通膜體兩側的真實微孔。

制造者可以通過調整輻照劑量、入射角度和蝕刻時間，精確控制微孔的密度、方向和孔徑大小。

濾膜基材本身為高分子電介質，憑借高度均一的直通圓柱形微孔結構，幾乎不會析出金屬雜質污染濾液，核孔膜可實現近乎理想的篩分式過濾，是常規商用濾膜里孔徑均一性好、篩分精度高的膜材料之一。

從實驗室到規?；a

實際上，在20世紀60年代，核孔膜整套徑跡蝕刻制造原理就已經成型。國外科學家在研究高能粒子穿過固體材料時發現，這些粒子會在材料內部留下“核徑跡”。這一發現奠定了核徑跡蝕刻技術的基礎，也拉開了核孔膜研究與應用發展的序幕。

20世紀70年代，國外率先實現了核孔膜的產業化和商業化。

20世紀80年代中期，我國開始系統開展核孔膜自主研發工作。

然而，核孔膜技術從實驗室轉化為規?；I生產，絕非易事。

一方面，成孔過程涉及重離子輻照與化學蝕刻等多個環節，孔徑、孔型、孔密度以及膜面均勻性的精準控制，都對工藝穩定性提出了極高要求。“微觀層面來說，哪怕是極其微小的誤差，都可能使核孔膜的性能在某些領域的應用產生天壤之別?！?/p>

另一方面，受限于重離子加速器輻照成本、生產效率以及復雜工藝流程等因素，核孔膜生產成本和市場價格明顯高于普通微濾膜，這也制約了其大規模推廣應用。

王玉蘭教授基于30年的研究基礎，實現了全球獨創的非對稱孔技術突破，并解決了穩定性差、孔徑和孔型控制難、量產困難、成本高昂等難題。鄰得膜公司正是依托這一技術，將核孔膜從實驗室一步步推向規?；a。

當“硬核科技”走進生活

作為新型精密過濾材料，核孔膜憑借其“精準篩分”的特點，應用相當廣泛。

在醫學領域，核孔膜被廣泛應用于輸液過濾、生物制藥和醫學檢測等場景。在宮頸癌篩查常用的液基薄層細胞學檢測（TCT）中，核孔膜能夠對脫落細胞進行富集和分離，減少雜質干擾，提高檢測的準確性和可靠性。

經過特殊工藝處理，核孔膜還可以被制成具有特定微孔圖案的防偽膜。由于其微觀結構復雜且難以精準復制，被稱為一種“幾乎不可復制”的防偽技術，可用于特種防偽標簽等安全等級較高的場景。

隨著新能源技術快速發展，核孔膜還為鋰電池性能提升帶來新的可能。憑借高度均一的孔道結構和可精確調控的孔徑，核孔膜可用于高性能鋰電池隔膜、固態電池離子傳輸骨架以及納米電極材料等方向。特別是在鋰金屬電池和固態電池研究中，核孔膜通過構建規則離子傳輸通道，有望提升電池的安全性和循環穩定性。

除了這些“硬核應用”，這種依托粒子加速器造出的“高精尖”薄膜，還悄悄走進了我們的生活。

像是網友在“求”的這款核孔膜濾水器，本質上是核孔膜精密篩分能力在日常生活中的應用之一。

又比如水果保鮮——

一個突擊提問，你有沒有發現：自己幾乎完全沒吃過新鮮枸杞？

另外，“一日色變，二日香變，三日味變”的荔枝，如何從枝頭跨越千里仍然晶瑩剔透；極易腐壞的楊梅如何在經歷長途運輸后仍然嬌嫩多汁……果蔬的保鮮，一直以來都是農產品流通中的一大難題。

現在的生鮮運輸，大多采用冷鏈技術，成本高昂，還會造成環境污染。而核孔膜，為這個難題提供了一種全新的解決思路。

不依賴冷鏈、不需要添加任何化學成分，果蔬直接裝箱即可發貨。用核孔膜生產的保鮮箱，依靠材料本身的微孔結構，能持續調控包裝內的氣體環境，像“會呼吸”一樣，讓果蔬在整個儲運周期內始終處于動態的保鮮狀態，同時還能阻止外部細菌、霉菌侵入。

以鮮枸杞為例，傳統冷鏈運輸若超過48小時未送達，就可能出現變質，而王玉蘭團隊研發的“核孔膜常溫自發氣調保鮮技術”，使得鮮枸杞在37℃儲存溫度下，保鮮時間從不到1天延長到3天。

從實驗室到田間地頭，從服務于科學研究的創新成果到改善日常生活的精密材料——這張布滿微孔的薄膜，因為一位網友的偶然發帖，重新走進了大眾視野。當越來越多的產業需求與科研創新相遇，它或許將帶給我們更多的期待與想象。

內容來源：科普中國