Los procesos de pretratamiento de muestras, como la concentración o la clasificación, son esenciales para encontrar trazas de sustancias presentes en un fluido. En las comunidades científicas recientemente, Se está llevando a cabo una prolífica investigación sobre técnicas de pretratamiento de muestras que utilizan electrocinética. Sin embargo, Debido a la falta de material selectivo de permeabilidad aniónica comercial, un componente esencial, su aplicación potencial se limita solo a partículas cargadas negativamente. A esto, un equipo de investigación de POSTECH ha encontrado una manera de aislar y concentrar solo las muestras catiónicas.

Un equipo de investigación POSTECH dirigido por el profesor Geunbae Lim, Doctor. candidato Minsoo Lee, y el Dr. Hyukjin J. Kwon del Departamento de Ingeniería Mecánica desarrollaron un tipo novedoso de membrana de intercambio aniónico poroso multiescala (MP-AEM) y fabricaron con éxito un conveniente concentrador electrocinético selectivo de catión permanente. Reconocidos por su excelencia, Estos resultados de la investigación se publicaron recientemente como artículo de portada en Materiales funcionales avanzados.

El material de intercambio iónico sirve para inducir una fuerte región de campo eléctrico en el canal a través del cual fluye el fluido al pasar selectivamente iones de una polaridad específica. A través de esto, Las partículas cargadas presentes en el fluido se concentran continuamente al recibir una fuerza de repulsión eléctrica. En general, la polaridad del material de intercambio iónico requerido difiere dependiendo de la polaridad de las partículas cargadas a concentrar. Se requiere un material de intercambio catiónico para especies cargadas negativamente, y se requiere un material de intercambio aniónico para especies cargadas positivamente. Sin embargo, a diferencia del material de intercambio catiónico que existe actualmente, no hay material que pueda aplicarse fácilmente al material de intercambio aniónico, complicando la fabricación de un concentrador de cationes.

A esto, el equipo de investigación produjo con éxito un material de intercambio aniónico que tiene una estructura MP-AEM con excelente resistencia mecánica, capacidad de intercambio iónico, y capacidad de transporte de fluidos a través del método simple de fundición y lixiviación de sal usando los materiales de intercambio aniónico convencionales.

El MP-AEM se puede insertar fácilmente en el concentrador electrocinético gracias a su peculiar propiedad que permite el transporte simultáneo de iones y fluidos. cumpliendo con éxito el papel de un material de intercambio aniónico. Respectivamente, el equipo de investigación pudo fabricar el concentrador electrocinético selectivo de cationes mediante un método simple de inserción y ensamblaje, lo que agiliza enormemente el proceso de fabricación en comparación con el método convencional.

"El MP-AEM jugará un papel importante en la vitalización y el avance de los campos de investigación que involucran especies catiónicas, ", comentó el profesor Geunbae Lim. Añadió:"Teniendo en cuenta la alta escalabilidad de la nueva membrana de intercambio, será aplicable a las áreas de control de la contaminación, recuperación de recursos, y limpieza de semiconductores así como en los campos del diagnóstico y detección de enfermedades ".