大阪大学的筒井真楠副教授等人与东京大学等合作，成功开发出一种能够切换透过离子种类的离子交换膜。通过对膜施加电压，能够将通孔的电特性在正负极之间切换，从而改变交换离子的种类。研究团队的目标是将该技术应用于海水淡化和盐度差发电领域。
研究团队开发了一种拥有微孔结构的氮化硅离子交换膜（供图：大阪大学筒井副教授）
新型离子交换膜的厚度为80纳米（1纳米是10亿分之1米），孔的直径为60纳米。这种交换膜由氮化硅制成，表面和孔的内侧覆盖有电极，孔内侧的电特性会随着电压的变化在正负极之间切换。当孔内侧带负电时，膜会选择性地允许带正电的阳离子通过。
传统的离子交换膜需要10微米（1微米等于100万分之1米）以上的厚度才能筛选通过的离子，因此离子通过交换膜花费的时间较长。而新型离子交换膜在保持离子筛选能力的同时减薄了膜的厚度，能够在短时间内处理液体。
筒井副教授表示：“我们在易于离子通过的薄膜上，成功维持了较高的离子选择性。”该技术有望应用于海水淡化以及利用海水淡化产生的高盐度海水的盐度差发电领域。
原文：《日本经济新闻》、2024/6/18
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：ACS Nano
论文：Gate-all-around nanopore osmotic power generators
DOI：doi.org/10.1021/acsnano.4c01989
