浙江大学から学んだ、長い浙江大学チームがフィルムにチューリングのナノスケールの構造を作成するための最初の時間のために、一緒にチューリング構造およびフィルムの研究を入れて、化学工学および生物工学フィルムサイエンスの教授張林学校に従事してきました。アプリケーション指向研究の最初のフィールドは、トップの国際誌に発表され、5月4日に北京でチューリング構造を構築する「科学」。
黒と白の縞模様のシマウマ、ほら貝ロータリースクリューは、茎及びこれらのルールの性質は繰り返しパターンを形成する方法である......葉渦巻きカール、そして好奇心旺盛な問題となっていた。早くも60年前、チューリングの英国の科学者予測：一部重複自然パターンは、彼が「反応 - 拡散」と呼ばれる相互作用または作用することによって、特定の物質の二種類（分子、細胞、等）によって製造することができるプロセスを、これら2つの成分が自然であろう。科学者が後で推測を確認した。、ストライプ、リング、らせん状またはコンフィギュレーションのようなまだらスポットに自己組織化、およびこのような構造は「チューリング構造」と呼ばれています。
超薄型分離1980から界面重合技術はすでに、今日使用されて、非常に成熟してきたが、ナノ濾過膜と界面重合反応機構によって、および製造プロセスとまったく同じが調製逆浸透膜が、両方の表面としかし、非常に異なる構造： - 拡散膜、ナノ濾過の滑らかな表面は、浸透および膜構造のピーク表面を逆に、理由の違いに行く時間でより多くのラフ張深さの研究チームは、彼らが界面重合プロセスは、典型的な「反応であることがわかりました。 'システム。
チューリング構造得られた必要条件は、二つの反応物の拡散係数の差が大きさの順に到達することである。チームは、この条件を満たすように反応体の拡散係数の差を変更するための方法を見つけることを望んでいます。
慎重な分析と考察した後、研究チームは、水性反応物質の小さな拡散係数の親水性高分子の反応物拡散を妨げる加え、この作業は遅いプル前記反応物「大腿」の拡散に似て、それ多少の実験では、水溶性の反応物質の油中への拡散速度と水と油との界面の速度を減少させるために、様々な親水性巨大分子を加えることを試みた油中の反応物は、周期的に変化するチューリング構造を有する新規なナノ濾過膜を形成するために反応する。
長時間の連続実験の結果、ポリビニルアルコールは反応物質の拡散を抑制する親水性高分子として最もよく働くことが分かった。
反応物質の拡散に対するポリビニルアルコールの「妨げ」効果により、滑らかで滑らかなフィルム表面は文字通りTuring構造を長く伸ばします。これらは20-30 nmの高密度で周期的な規則的なチューリング構造です。いくつかは管状であり、いくつかはブリスター状であり、より多くの水が膜表面を通過することを可能にする部位を有する膜を提供し、膜の水透過性を高める。
電子顕微鏡で見ると、これらのチューリング構造は、膜の表面を密に覆う半円形のテントのようなものです。これらの「広がる」テント構造は、間に多数の空隙を有し、水の浸透を低減します。耐過傷性は、膜の分離性能を、従来の調製方法によって調製された膜の3〜4倍高くする。すなわち、膜を通過する水は、元の膜の3〜4倍であり、膜プロセスにおいて水の生成を大幅に低減する。コスト、分離効率を向上させます。
ナノフィルトレーション膜の界面重合は通常完了までに1分もかからず、親水性高分子の添加後の拡散速度の変化に関する従来の試験方法はほとんど不成功であり、結果的に研究者らは核磁気共鳴による特性評価を行った。親水性ポリマーの添加後、2つの反応物の拡散速度は貧弱であり、この実験がチューリング構造を有する新規な分離膜を首尾よく製造したことが確認された。
この調査では、3人の紙審査の専門家が高い評価を与えました。審査の専門家の1人は、これが非常に興味深い新しいタイプの淡水化フィルムであると信じています」私が知る限り、これは初めてフィルムで試したものです。製造ナノスケールチューリング構造報告。