合工大科研团队在微纳制造与高盐废水处理领域取得重要进展

合肥工业大学近日传来多项科研进展;该校微纳制造、废水处理、数学理论等领域的创新成果相继问世。 在微纳制造领域,仪器科学与光电工程学院的研究团队针对传统聚合物自生长技术存在的生长速度慢、结构长径比低等问题进行攻关。吴思竹教授、张亚超副教授受自然界启发,创新性地提出了拉伸诱导聚合物自生长(SIPS)新方法。该方法通过对弹性薄膜进行预拉伸,结合飞秒激光精准刻蚀释放应力,驱动聚合物微结构自发生长。研究团队成功制备出长径比达1.4的微柱结构,相比此前报道的约0.25实现了五倍多提升。 研究人员建立了微柱高度与拉伸比及刻蚀深度之间的定量关系,为微结构的精准设计奠定了理论基础。理论仿真表明,微柱高度主要由预应变释放产生的结构形变决定。该方法优势在于生长速度快、材料普适性强、结构可逆性优异等优势,已在盲文训练、信息加密解密、微球操控等场景完成验证。 在环保领域,化学与化工学院冉瑾教授团队与中国科学技术大学徐铜文院士合作,针对高盐废水处理中氯离子与硫酸根离子分离这个难题取得进展。研究团队在氢键有机框架膜中构建仿生氯离子通道,实现了对阴离子的精准筛分。该设计以自然界CLC氯离子通道为蓝本,通过引入适应性尺寸的超微孔道和氢键供体,有效降低了离子脱水过程中的能量损失。 实验结果表明,该膜对氯离子与硫酸根离子的选择性超过400,较现有同类膜产品提高了数十倍;氯离子渗透速率是商用膜产品的两倍。在电渗析应用中,该膜实现了99.62%的高纯度氯化钠产品,相比传统工艺提升近27个百分点。 这些成果反映了高校在基础研究与应用研究结合、学科交叉融合上。合肥工业大学与中国科学技术大学的合作,以及西南科技大学、浙江大学、香港中文大学等单位的参与,形成了优势互补、资源共享的科研生态。国家重点研发计划、国家自然科学基金等多层次的科研支持,为这些原创性成果的产出提供了保障。

从"把微结构做出来"到"把离子分开来"——看似分属不同学科——却共同指向同一目标——以原创性机理突破带动关键技术跨越。面向未来,只有持续把科学问题嵌入国家战略需求与产业真实场景,以协同攻关打通从论文到应用的"最后一公里",才能让更多科研成果转化为高质量发展的新动能。