在过去，膜分離技術主要依賴於傳統的微孔質量膜，這些膜具有固定的孔徑尺寸，對於大多數應用而言，它們已經足夠有效。然而，在追求更高效率、更低成本和更環保的同時，科學家們開始探索新的材料和工藝來創建出具有特殊特性的納米級膜。

納米級膜是指其孔徑尺寸小於1微米（μm）的薄壁結構材料。在這個尺度上，物質性質會因為表面的影響而顯著不同。例如，一種稱為“毛細作用”的現象可以使得較小的分子通過孔隙，而排除較大的分子或顆粒，這種選擇性過濾能力在許多工業應用中非常有價值。

首先要了解的是，傳統微孔質量膜是如何工作的。它們通常由聚合物或陶瓷等材料制成，並且包含了大量大小相似的空間。在液體流過時，由於滲透壓差異，大型顆粒被阻擋在外層，而水溶液中的水分子的滲透速度則受到摩擦力影響，因此需要一定時間才能完全滲透到另一側。此外，由于氣泡形成與氣體溶解問題，也限制了這類技術在某些場合使用。

隨著科技進步，研究人員發現利用奈米技術製造出的membrane不僅能夠實現更加精細化程度的過濾，而且還能夠提高整體系統性能。在這些新興membranes中，一種常見的是所謂的人工蛋白質薄層（Protein Thin Films），它們由單一蛋白質組成並且具有高度專一性，可以篩選出特定大小範圍內的小分子或者生物大分子。

此外，更進一步地，用以改變傳統membrane的一個重要方法就是將其導入到生物反應器中，這樣就可以進行生化轉化作用，使得整個系統更加綜合和可持續。此處生化轉化作用涉及將原料轉換為最終產品，其操作條件包括溫度、pH值、營養狀態等多種參數，每一個都可能對最終結果產生重大影響。因此，在設計一個完整系統時必須考慮所有相關因素，以確保最佳效果達成。

總之，不同規模上的membrane提供了廣泛的可能性去滿足各式各樣需求，但每一种都有其自身優劣勢和適用的領域。在未來，不斷開發新的material 和technique 是推動technology前進不可或缺的一部分。如果我們能成功克服目前存在的一些挑戰，比如耐久性、清洗難題以及成本問題，那麼新興奈米級membranes無疑會成為未来工业界的一个热点技术方向。