Membranen nennt man dünne Schichten, die verschiedene Stoffe unterschiedlich gut zurückhalten. Das bedeutet, dass man diese Stoffe durch eine Membran voneinander trennen kann. Wie im Bild gezeigt, können Membranen Poren enthalten, die unterschiedlich große Teilchen voneinander trennen können. Man spricht dann von Filtrationsmembranen.
Die Membran des Exponats ist eine sogenannte Ultrafiltrationsmembran, die eine Trenngrenze von einigen nm hat. Mit dieser Membran werden beispielsweise Eiweißstoffe, die ein Molekulargewicht von größer 30.000 g/Mol haben, aus einer Flüssigkeit zurückgehalten. Diese Trenngrenze kann gezielt eingestellt und in einem breiten Bereich von wenigen Nanometern bis zu Mikrometern variiert werden.
Die Leistung einer Membran hängt von zahlreichen Parametern ab. Einer davon ist die Größe der Membranoberfläche. Deshalb versucht man, eine möglichst große Oberfläche in einem möglichst kleinen Volumen unterzubringen. In dieser Hinsicht vorteilhaft ist eine sogenannte Hohlfasergeometrie. Mit den extrem dünnen Hohlfasermembranen (Außendurchmesser ca. 400 μm) gelingt es, in dem kleinen Modul des Exponats ca. 0,6 m 2 Membranoberfläche unterzubringen.
Im Exponat wird die Dispersion eines roten Pigments (ca. 27 nm mittlere Teilchengröße) filtriert. Das Pigment wird vollständig von der Membran zurückgehalten.
Anwendungen für derartige Membranen liegen in der Wasserreinigung (Trinkwasser, Reinstwasser, Spülwässer etc.), in der Abtrennung von Eiweißstoffen in der Medizintechnik und in der Aufreinigung von Stoffströmen in der „Weißen Biotechnologie“.
