由於微塑料很難從環境中清除，因此最近受到了廣泛的（de）關注。目前（qián），篩分和過濾是捕獲水中微塑料的主（zhǔ）要方法。但是，這是不切實際的（de），因為過濾器容易（yì）堵塞並且需（xū）要（yào）定期清（qīng）潔或更（gèng）換。另一個問題（tí）是，不可能（néng）收集小於0.3毫米(網眼浮遊（yóu）生物淨孔徑大小)的東西。這是不幸的，因為引起破壞的大多數（shù）微塑料都比這種塑料小，對生態和生物係統的（de）影（yǐng）響未知。

已經設計出一種有（yǒu）前途的收集這種微塑料的新（xīn）方法，該方法利用聲學（xué）將它們（men）收（shōu）集在水（shuǐ）中。設計並製造了一個體聲波(BAW)裝置，該裝置可以引導微塑料（liào），將它們收集在中間通道中，而水則從兩側通道中（zhōng）流出。這項研究的主意是在紡織科（kē）學（xué）與技術學院專門從事環境（jìng）分析的森浩弘教授問到該研（yán）究的第一（yī）作者秋山芳武副教授是（shì）否從工（gōng）程的角度出發解決水中的微塑料的。

研究人（rén）員關注的事實是（shì），我們（men）海（hǎi）洋中最大的微塑料來源之一是洗衣機。典型的洗衣機每100升洗滌周期（qī）排放約一萬根纖維。我們的許多（duō）衣服（fú）都是用化學纖維製成的，而細小的塑料纖維碎片會在洗衣機中脫落。廢水處理廠目前無（wú）法捕獲（huò）微塑料。

研究人員決定創建一種通過壓（yā）電振動收集微塑料和微塑料纖維的設備。通過以適合於微塑（sù）料的長度，直徑和可壓縮性的力和振幅使用聲音，碎屑（xiè）會聚集在三通道設備的中間。側麵的兩個通道排出（chū）清潔（jié）的水，而微塑料纖維聚集（jí）在中間，利用壓電元件進行聲學聚焦，從而產生聲駐波。不同類型的微塑料具有不（bú）同類型的密度，體積模量和可壓（yā）縮性，這導致了不（bú）同的聲學對（duì）比度(ACF)。通過將微通道的寬度選擇為（wéi）水中波長的一半（bàn），可以促使粒子聚集在管的中（zhōng）間。大約花了0。

研究人員（yuán）在（zài）為（wéi）實驗準備微塑料時遇到（dào）了麻煩：很難製造出合適（shì）尺寸的微（wēi）塑料。最初，他們嚐試使用混合機將纖維切成相同的長度，但塑料纖維卻無法切（qiē）割。通過詢（xún）問（wèn）紡織部門的同事，研（yán）究人員發現了Kanehara絨毛製造商，後者為他們提（tí）供了研究所需的材料（liào）。

對於該（gāi）實驗，設計了一個公式來計算針（zhēn）對目標微塑料纖維尼龍6，PET和聚苯乙烯微粒的（de）最（zuì）佳聲聚焦。收集率非常高，當（dāng）不考慮粘附在牆上的最小（xiǎo）顆粒時，PET的收（shōu）集率為95%，尼龍6的收集率為99%。流體動力使纖維對齊，從而使BAW設備避免堵塞。使用運動分析軟件跟蹤粒子。為了將來的改進，可以（yǐ）通過使用使粗糙度最小化和阻止粘附（fù）的方法來產生微通道的表麵（miàn）。

實際應用和可伸縮性所需（xū）的改進（jìn）包括（kuò）使用多（duō）個具有不同直徑的串行和並（bìng）行通道，並強製捕獲所有類型的微塑料。通過添加多個通道(7個三叉通道，意味著3等（děng）於（yú）7的冪)，可以將（jiāng）100升洗衣水（shuǐ）毫不費力地濃（nóng）縮（suō）為50 mL，這很容易丟棄或燃（rán）燒。該（gāi）研究使用了現實（shí）應用中所期望的最大濃度的微塑性纖維。當前實施的限製是消（xiāo）耗過程將花費很長時間。

通過這項研（yán）究，捕獲（huò）了直徑為15μm的PS珠，理論上，該BAW設備能夠捕獲的PS珠的最小（xiǎo）尺寸為4.3μm。修改BAW設備（bèi）可以捕獲（huò）較小的珠子（zǐ）。廢水中的（de）大（dà）多數微塑料（liào）的直徑為10μm，長度為2至200μm。BAW設備可以成功捕（bǔ）獲此類微塑料。為了捕（bǔ）獲直徑（jìng）小於100 nm的納（nà）米塑料，聲流體技術（shù）需要進一步發（fā）展。

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