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韓国科学技術院(KAIST)は8日、新素材工学科のキム・イルドゥ教授と機械工学科のイ・スンソプ教授の共同研究チームが、ナノ水滴を用い、フィルターなしでも超微小粒子をほぼ完全に近い水準で除去できる技術を開発したと明らかにした。

当該装置は、イ・スンソプ教授の「オゾンを発生させない水エレクトロスプレー(electrospray)」技術と、キム・イルドゥ教授の「高吸湿ナノファイバー(hygroscopic nanofiber)」技術が結合して誕生した。装置内部には高電圧電極、水を自発的に吸い上げるナノファイバー吸収体、毛細管現象で水を移動させるポリマー微細チャネルが搭載されている。この構造により、ポンプなしでも水が自動供給される自己ポンピング(self-pumped)構造が実現し、長時間にわたり安定した水エレクトロスプレーが可能である。

研究チームが0.1m³の実験チャンバーで試験した結果、当該装置はPM0.3〜10の範囲にわたる多様な粒子を20分以内に99.9%除去した。とりわけ、従来のフィルター式空気清浄機では除去が難しいPM0.3の極超微小粒子も5分以内に97%除去する優れた性能を示した。髪の毛の太さの約200分の1にすぎないPM0.3(直径0.3μm)以下の極超微小粒子まで迅速に除去できる。

30回連続テストおよび50時間の連続駆動でも性能低下なく安定的に作動した。

現在この技術は、イ・スンソプ教授の研究室発スタートアップでありCES 2025イノベーションアワードを受賞したA2USを通じて事業化が進行中である。来年の製品発売を目標としている。研究結果は、材料科学およびナノ技術分野で世界的権威とされるワイリー社の国際学術誌「アドバンスト・ファンクショナル・マテリアルズ(Advanced Functional Materials)」に14日に掲載された。

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