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石墨烯應用4
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口罩肺炎|城大研發石墨烯口罩 病毒黏上10分鐘後失去活性撰文:陳家怡2020-09-08 17:29最後更新日期:2020-09-08 23:50一般外科口罩並不抗菌,口罩上細菌和病毒可存活多個小時,或有二次感染的風險。香港城市大學團隊研發出嶄新技術,以低成本快速製造抗菌的石墨烯口罩。石墨烯口罩經過兩種人類冠狀病毒的初步測試,在陽光照射下,石墨烯可令全部病毒在十分鐘後失去活性,口罩將進行新冠病毒測試,預料日後可生產成即棄口罩和可重用口罩,對抗疫情。葉汝全表示,石墨烯口罩成本視乎原材料,估計售價會是外科口罩和N95口罩之間。(黃寶瑩攝)城大化學系助理教授葉汝全和團隊全球首次引用直接激光打印轉換的技術製造石墨烯模,研發口罩,能低成本快速製造抗菌口罩。(黃寶瑩攝)石墨烯口罩在陽光照射下,激光感生石墨烯可令兩種人類冠狀病毒在十分鐘後全部失去活性,口罩將進行新冠病毒測試。(黃寶瑩攝)石墨烯口罩在陽光照射下,激光感生石墨烯可令兩種人類冠狀病毒在十分鐘後全部失去活性,口罩將進行新冠病毒測試。(黃寶瑩攝)口罩在陽光照射下 10分鐘失活性激光感生石墨烯材料有殺菌抗病毒的功能,在太陽的光熱作用下,可殺死幾乎全部細菌,包括大腸桿菌和空氣中的細菌,一般外科口罩在陽光下殺菌只達六至八成。口罩經過兩種人類冠狀病毒的初步測試,激光感生石墨烯在陽光照射下可令全部病毒在十分鐘後失去活性,材料有助對抗新型冠狀病毒,口罩在10月至11月將進行新冠病毒測試。團隊研究在去年9月開始研究,發現以二氧化碳紅外線激光系統直接照射市面出售的一種塑膠材料聚酰亞胺薄膜,或其他生物材料,可生產立體的多孔石墨烯,能夠快速簡易地製造口罩。以這種直接激光打印轉換的技術製造石墨烯模,可將生產石墨烯和設定形狀的工序合而為一,節省時間和成本,可將大部份含碳的材料,包括纖維和紙張轉化為石墨烯。比起傳統生產石墨烯工序,這項技術條件簡單,在室溫環境可製造,而且產生的污染極低,相對環保。直接激光打印轉換的技術可調教石墨烯孔口的大小,令口罩方便呼吸。葉汝全相信,石墨烯口罩過濾病毒能力和外科口罩相若,更有抗病毒功能,有待通過認證測試,對人體安全。他指出石墨烯可生產成即棄口罩和可重用口罩的濾芯,大約可洗10次。基於環保,他表示傾向生產可重用的石墨烯口罩,但目前未和生產商有相關計劃,希望可盡快推出市場。另外,葉汝全表示石墨烯可用作發電,戴上石墨烯口罩呼吸造成的電勢差可以發電,使用口罩一般時間後,濕氣發電裝置亦可透過電勢差的改變檢測口罩被污染的程度。 https://www.graphenepower.com.tw/hot_367877.html 口罩肺炎|城大研發石墨烯口罩 病毒黏上10分鐘後失去活性 2022-08-16 2023-08-16
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單分子氣體偵測

石墨烯獨特的二維結構使它在傳感器領域具有光明的應用前景。石墨烯具有電導率雜訊的優良品質,能夠偵測這微小的電阻變化。

 

石墨烯奈米帶

石墨烯奈米帶的結構具有高電導率熱導率低雜訊,這些優良品質促使石墨烯奈米帶成為積體電路互連材料的另一種選擇,有可能替代銅金屬。根據201210月的一份研究表明有些研究者試著用石墨烯奈米帶應用於光通信系統,發展石墨烯奈米帶雷射器

 

積體電路

石墨烯具備作為優秀的積體電路電子器件的理想性質。石墨烯具有高的載子遷移率carrier mobility),以及低雜訊,允許它被用作在場效應電晶體的通道。20116月,IBM的研究人員宣布,他們已經成功地創造第一個石墨烯為基礎的積體電路(積體電路)-寬帶無線混頻器

 

石墨烯電晶體

2005年,Geim研究組與Kim研究組發現,室溫下石墨烯具有10倍於商用矽片的高載子遷移率(約10 am /V·s),並且受溫度和摻雜效應的影響很小,表現出室溫亞微米尺度的彈道傳輸特性(300 K下可達0.3 m),這是石墨烯作為納電子器件最突出的優勢,使電子工程領域極具吸引力的室溫彈道場效應管成為可能。在現代技術下,石墨烯奈米線可以證明一般能夠取代矽作為半導體。

 

透明導電電極

石墨烯良好的電導性能和透光性能,使它在透明電導電極方面有非常好的應用前景。觸控螢幕液晶顯示有機光伏電池有機發光二極體等等,都需要良好的透明電導電極材料。特別是,石墨烯的機械強度和柔韌性都比常用材料氧化銦錫優良。通過化學氣相沉積法,可以製成大面積、連續的、透明、高電導率的少層石墨烯薄膜,主要用於光伏器件陽極,並得到高達1.71%能量轉換效率;與用氧化銦錫材料製成的元件相比,大約為其能量轉換效率的55.2%

 

導熱材料/熱界面材料

2011,美國喬治亞理工學院學者首先報導了垂直排列官能化多層石墨烯三維立體結構在熱界面材料中的應用及其超高等效熱導率超低界面熱阻

 

超級電容器

由於石墨烯具有特高的表面面積對質量比例,石墨烯可以用於超級電容器的導電電極。

 

海水淡化

研究表明,石墨烯過濾器可能大幅度的勝過其他的海水淡化技術。

 

太陽能電池

南加州大學維特比工程學院的實驗室報告高度透明的石墨烯薄膜的化學氣相沉積法2008年的大規模生產。石墨烯不僅可以作為透明導電薄膜,還可以在與矽的界面處分離光生載子。

 

石墨烯生物器件

由於石墨烯的可修改化學功能、大接觸面積、原子尺寸厚度、分子閘極結構等等特色,應用於細菌偵測診斷器件,石墨烯是個很優良的選擇。

 

抗菌物質

中國科學院上海分院的科學家發現石墨烯氧化物對於抑制大腸桿菌的生長超級有效,而且不會傷害到人體細胞。假若石墨烯氧化物對其他細菌也具有抗菌性,則可能找到一系列新的應用,像自動除去氣味的鞋子,或保存食品新鮮的包裝

 

石墨烯感光元件

新加坡南洋理工大學學者,研發出了一個以石墨烯作為感光元件材質的新型感光元件,可望透過其特殊結構,讓感光元件感光能力比起傳統CMOSCCD要好上1,000倍,而且損耗的能源也僅需原本的1/10。與許多新的感光元件技術相同,這項技術初期將率先被應用在監視器衛星影像領域之中。此技術終將應用在一般的數位相機 / 攝影機之上,假若真的進入消費領域以石墨烯打造的最新感光元件,還可能製造成本壓到現今的1/5低。

 

抗癌治療

氧化石墨烯,石墨烯的衍生化合物,被認為可以應用在癌症的治療上。其原理是氧化石墨烯能夠辨識癌細胞與正常細胞電子密度的不同,進而附著在癌幹細胞上,使其能被標靶藥物所作用,達到抑止腫瘤遠端轉移的效果。這突破性的發現,能夠補足傳統化學治療和放射治療只能殺死分化後癌細胞的缺點,預期能達成更高的治療反應率與病患存活率。目前該團隊經實驗證明氧化石墨烯能夠抑制6種癌症(乳癌胰臟癌腦癌肺癌卵巢癌攝護腺癌)之腫瘤球(tumour sphere)形成,因而能抑止其擴散。

 

恆溫織物

石墨烯具有異向性的熱傳導值遠紅外線吸收與釋放高導電度抗靜電等特性,以低沸點及高表面張力的溶劑組合製備奈米石墨烯片懸浮溶液,混合奈米石墨烯片懸浮溶液及疏水性樹脂製備石墨烯樹脂溶液,以塗佈或印刷的方式使石墨烯樹脂溶液覆蓋且崁入織物組織,形成石墨烯恆溫層。在環境溫度較高時,石墨烯恆溫層可加速人體皮膚熱量的逸散,達到涼爽的效果,在環境溫度較低時,石墨烯恆溫層可均化人體皮膚不同部位的溫度,且藉由吸收及釋放人體皮膚輻射的遠紅外線,同時達到保暖恆溫的效果。

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