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石墨烯小教室
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真相丨所謂的石墨烯遠紅外纖維真的那麼神奇嗎?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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相關連結:https://kknews.cc/science/zg6e5zl.html

人們知道, 2010年的諾貝爾物理獎頒發給了在英國曼徹斯特大學的兩位科學家安得列·蓋姆 (Andre Geim)  康斯坦丁·諾沃肖羅夫( Konstantin Novoselov), 表彰他們對石墨烯 (Graphene)研究的卓越貢獻。作為碳組成的一種結構石墨烯是一種全新的材料它不單是其厚度達到前所未有的薄 (是人們發現的第一種由單層原子構成的材料),而且其強度非常高 (其碳原子結構非常穩定)。同時, 它也具世界上最小的電阻率,導電性是銅的一百萬倍。在導熱方面, 更是超越了目前已知的其它所有材料。石墨烯近乎完全透明並柔軟,但其原子排列之緊密,連具有最小分子結構的氦都無法穿透它, 現已被稱為是21世紀最為顛覆的材料。

近年來,石墨烯及其衍生物在生物醫學, 包括生物元件, 生物檢測, 疾病診斷,腫瘤治療, 生物成象和藥物輸送系統被各種研究, 使其成為納米生物醫學領域的熱點。 石墨烯還具有諸多引人矚目的光學屬性。IBM 的研究人員已發現, 石墨烯能吸收和輻射高達 40% 的遠紅外線。人體也是一個天然的紅外線輻射源,其輻射頻帶很寬,無論膚色如何,活體皮膚的發射率為 98%,其中 3-50 微米波段的遠紅外線的輻射約占人體輻射量的 46%。人體同時又是良好的遠紅外線吸收體,其吸收波段以 3-15 微米為主,剛好是在遠紅外線的作用波段。人體遠紅外線的吸收機制是通過人體組織的細胞分子中的碳-碳鍵、碳-氫鍵、氧-氫鍵等的伸縮振動,其諧振波大部分在 3-15 微米,和遠紅外線的波長和振幅相同,引起共振共鳴。石墨烯加熱發射的 6-14 微米遠紅外光波,能有激活身體細胞核酸蛋白質等生物分子等功能。 

遠紅外纖維?

遠紅外線纖維素材利用吸收自然界的光、熱或吸收、反射人體釋放出來的輻射熱,並轉換放出波長 8-14 微米的遠紅外線,此遠紅外線生育光波能滲透入人體內部,與人體水分子產生共振的狀態,可使皮膚及皮下組織產生熱反應和微血管擴張,對人體具蓄熱保溫特性。遠紅外線纖維發展已多年,傳統生產上使用陶瓷作為高效能之遠紅外線材料,是眾所皆知而且被廣泛使用,卻有其缺點,因而迫使遠紅外線纖維一直未能廣泛被應用。

a. 以陶瓷為材料添加所生產之纖維,非常容易磨損織針與機台絲導等設備,造成生產之織廠敬而畏之;

b. 纖維顏色偏黃,影響布料淺色系列染色設計;

c. 由於陶瓷粉末粒徑關係,不易生產纖維細度 dpf < 1 之產品,更不易搭配吸濕排汗或中空纖維等機能性斷面。

市場上已經有了突破的遠紅外線纖維,部份纖維廠研究了取代一般陶瓷材料之複合性遠紅外線材料,並搭配納米研磨技術,成功的解決傳統所遇到之問題。以 Magic-O2 纖維產品為例,使用符合美國 FDA 認可之材料,生產出纖維色澤白、不損傷織針及可紡性優良之纖維。當然,對於蓄熱保溫之效果絲毫不減。 

波長 8-14 微米的遠紅外線生育光波能滲透入人體內部,產生共振,產生熱反應和微血管擴張,促進血液循環。 

石墨烯遠紅外線纖維有效嗎?

紅外線纖維具蓄熱保溫效果及促進血液循環,有學理可循,但應用於服裝設計開發及機能性紡織品推廣,到目前為止都沒有被證明具備廣告所說的效果。遠紅外線是種低能量的不可見光,它對於各種物質的穿透能力其實是很低的。由物理實驗得知,遠紅外線對於 1mm 的玻璃,其穿透率約為 8%,而單層棉質布料也僅有 5% 的穿透率,所以遠紅外線幾乎不能穿透我們的日常衣著,也無法穿透床單巾被等。所以,坊間使用的遠紅外線治療儀在說明書中會註明:請移除照射部位的遮蔽物。是以如果訴求是遠紅外線紡織品,則需要貼身使用 遠紅外線紡織品的能量來自於人體,其作用機理為:人體肌膚散發出熱能,能量經紡織品內的原紅外材料吸收後,轉化並釋出遠紅外線,再回補至人體肌膚。不過,如果沒有貼身使用,遠紅外線紡織品仍有可能吸收少量的體熱,而轉化釋放出來的遠紅外線卻會受到阻隔,無法回補到人體。所以,上述兩款遠紅外線紡織品與傳統聚酯紡織品其實改善率並不高。另外,坊間還有使用外接電源加熱的遠紅外線紡織品(如遠紅外線熱敷帶等),雖有明顯的熱感,它的作用原理其實與一般遠紅外線紡織品並無差異,但這類產品若直接緊貼皮膚穿戴,因為溫度控制不易,容易有悶熱搔癢的不適感;而若隔著衣服穿戴,遠紅外線則會被衣物阻隔,人體無法吸收,其熱感僅可當作一般熱敷帶使用,可惜失去了遠紅外線功能。更甚者是有些廠商由於對遠紅外線的基本物理性質不求甚解,而將遠紅外線能穿透衣物的錯誤觀念傳達給消費者,使得民眾誤將衣服被加熱的熱感當作遠紅外線的作用,付出高價代價卻毫無功效才是必須加以導正的。 這樣說下來,再來討論石墨烯遠紅外纖維就沒有太大意義了,因為市面上類似產品的設計根本就沒有符合這種功能要求。所以,石墨烯不該被拿來消遣。當然,我們也希望相關廠商不要再訴求該纖維具有「遠紅外線」功能來誤導消費者,或者最低水平也要提供「升溫、血流量及血流速」的檢測報告,否則還是乖乖說是具備「加溫」功能比較靠譜!

 

 

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