由於微塑料很難從環境中清（qīng）除，因此最近受到了廣泛的關注。目前，篩分和過濾（lǜ）是捕獲水中微塑料的主要方法。但是，這是不切實際的，因為過（guò）濾器（qì）容易堵塞並且需（xū）要定期清潔或更換。另一個問題是，不（bú）可能收集小於0.3毫米(網眼浮遊生（shēng）物淨孔徑大（dà）小（xiǎo）)的東西。這是不幸的，因為引起破壞的大多數微塑料都比（bǐ）這種塑料小，對生態（tài）和（hé）生物（wù）係統的影響未（wèi）知。

已經設計出一種有前途的收集這種微塑料的新方法，該方法利用聲學將它們收（shōu）集在水中。設計並製造了一（yī）個體聲波(BAW)裝置，該（gāi）裝置可以引導微（wēi）塑料，將它們收集在中（zhōng）間（jiān）通道中，而水則從兩側通道中流出（chū）。這項研究的主意是在紡（fǎng）織科學與（yǔ）技術學院（yuàn）專門（mén）從事環境分析的森浩弘（hóng）教授（shòu）問到該研（yán）究的第一作者秋山芳武副教授是否從工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），我們海洋中最大的（de）微塑（sù）料來源之一是洗衣機。典型（xíng）的（de）洗衣（yī）機每100升洗滌周期排放約一萬根纖維。我們（men）的許多衣服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。廢水處理廠目前無法（fǎ）捕獲微塑料（liào）。

研究人員決定創建一種通過壓電振動收集微塑料和微塑料纖維的設備（bèi）。通過（guò）以適合於微塑料的長度（dù），直徑和可壓縮性的力和振（zhèn）幅使用聲音，碎屑會聚（jù）集在三（sān）通道設備的中間。側麵的兩（liǎng）個通道排出清潔的水，而微（wēi）塑料纖維聚集在中間，利用壓電元件進行聲學聚焦，從而產（chǎn）生聲駐（zhù）波。不同類（lèi）型的微塑料具有不（bú）同類型的（de）密度（dù），體積模量和可（kě）壓縮性，這導致了（le）不同的聲學對比度(ACF)。通過將微通道的寬度（dù）選（xuǎn）擇為水中波長的一半，可以促使（shǐ）粒子聚集在管的中間。大約花（huā）了0。

研究人員在為實驗準備微（wēi）塑料時遇到（dào）了麻煩：很難（nán）製造出（chū）合適尺寸的微（wēi）塑料。最初，他們（men）嚐試使用混合（hé）機將纖維切成相同的長度（dù），但塑（sù）料纖維卻無法切割。通過詢問紡（fǎng）織部門的同事，研究人員發現了Kanehara絨毛製造商，後者為他們提供了研究所需的材料。

對於該實驗，設計了一個公式來計算針對目（mù）標微（wēi）塑料纖維（wéi）尼（ní）龍6，PET和聚苯乙（yǐ）烯微粒的最佳聲（shēng）聚焦。收集率非常高（gāo），當不考慮（lǜ）粘附在牆上的最小（xiǎo）顆（kē）粒時，PET的收集率為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（dòng）分析軟件跟蹤粒子（zǐ）。為了將來的改進，可以通過使用使粗糙度最小化和阻止粘附的方法來產生微通道的表麵。

實際（jì）應用和（hé）可伸縮性所需的改進包括使用多個具有（yǒu）不同直徑的串行和並行（háng）通道，並（bìng）強製捕獲所有類（lèi）型（xíng）的微塑料。通過添加多個通道(7個三叉通道，意味著3等於7的冪)，可以將100升洗衣水毫不（bú）費力地濃縮（suō）為50 mL，這很容易丟棄或（huò）燃燒。該研究使用了現實應用中（zhōng）所期望的最大濃度的微塑性纖維。當前實施的限製是消耗過程將花費很長時間。

通過（guò）這項研究，捕獲了直徑為15μm的PS珠，理論上，該BAW設備（bèi）能夠捕獲的PS珠的最小（xiǎo）尺寸為4.3μm。修（xiū）改BAW設備可（kě）以捕獲較小的珠子。廢水中的大（dà）多（duō）數微塑料（liào）的直徑為10μm，長度為2至200μm。BAW設備可以成功捕獲此類微塑料。為（wéi）了捕獲直徑小於100 nm的納米塑料，聲流體技術需要進一步發展。

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