过滤海绵(50D海绵)

一项过滤污水的新技术，清华大学开发了“海绵陶瓷”

众所周知，陶瓷因其强度高而被广泛应用于许多制造领域。但是这种材料最大的缺点是脆性。最近，清华大学的研究团队开发了一种海绵陶瓷，可以克服这一缺点。

这种新型陶瓷材料超轻耐热，没有传统消费陶瓷的脆性问题。此外，其制备过程快速、经济，有望在隔热、消防员防护服和水过滤领域得到应用。研究结果发表在最近的《科学进展》。

这种材料是用陶瓷纳米纤维编织成海绵，所以很轻。具体的工作原理是将陶瓷溶液从微小的喷丝孔喷入纺丝箱，然后喷出的丝就会缠结在一起，就像用糖丝制作棉花糖一样。

所以最后准备的材料可以像棉花糖一样轻软。当人们挤压陶瓷材料时，它可以被挤压，然后反弹回大致的原始形状而不会被损坏。

这种制备方法比3D打印或静电纺丝更省时、成本更低，可以实现规模化生产。据文章的通讯作者高华健说，这项研究的目的是制备一种能够高度变形并能耐高温的材料。

在实际的研究过程中，研究人员尝试了几种不同的陶瓷材料来制备海绵，包括二氧化钛和氧化锆。这些材料本身就是非常好的保温材料。

为了测试它们的耐热性，研究人员将花瓣放在不同的材料上，如铁、氧化铝泡沫和新的氧化锆陶瓷海绵。顶部的加热器将其加热到752度，10分钟后，铁和氧化铝泡沫等材料上的花瓣变脆。而氧化锆陶瓷海绵上的花瓣只是变得有点枯萎，一个小时后海绵顶部的温度只有200度，表现出很好的耐热性。

研究人员希望利用这一优势，将其用于隔热材料，甚至需要重量、柔韧性和隔热性的消防服。以前也有人开发过柔性耐热陶瓷，但更类似于薄纸而不是棉球，应用往往局限于电子行业。

海绵陶瓷除了耐热外，透气性也很好，可以用来过滤污水，去除光照下的污染颗粒。在现代水过滤技术中，使用的过滤材料大多为粉末，难以重复使用。但这种新型陶瓷材料在光照下仅15分钟即可分解人造染料，清洗后的水从陶瓷中挤出后可以重复使用。

研究结果证明这种海绵陶瓷是可以制备的，但商业化应用还需要时间。

(Deep tech Deep tech清华大学研发出耐热“海绵陶瓷”，可用于制作防火服、过滤污水)

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