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石墨烯口罩性能更優?研發單位:尚處於試驗階段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://news.sina.com.tw/article/20200403/34744468.html

據北京日報4月1日刊文稱,中國航發航材院日前研發出石墨烯口罩,性能優於普通熔噴布口罩。

目前,市場上能見到這款石墨烯口罩嗎?

據此,科技日報記者致電中國航發航材院,回稱目前只是處於試驗階段,所生產的產品僅限在內部職工使用,尚未到上市階段。

從長遠看,口罩將進入家庭日常消費必備清單。石墨烯口罩究竟採用的什麼原理,防病毒效果是否更具優勢?科技日報記者採訪了有關專家。

常規的醫用外科口罩是3層防護結構,簡稱為SMS結構。最外層有阻水作用,可防止飛沫進入口罩裏面;中層有過濾作用,可阻隔>90% 的5μm 顆粒;近口鼻的內層用以吸濕。

高品質的口罩之所以能有效阻隔病毒,最關鍵的材料是採用了熔噴無紡布。這種熔噴無紡布由聚丙烯製造而成,是一種超細靜電纖維,最大的特點是經過駐極處理后,會擁有靜電吸附能力。呼吸的氣流通過無紡布時,空氣正常通過,而所有的粉塵和含毒飛沫,全部被靜電吸附。

而石墨烯口罩是在構成普通口罩的紡粘無紡布之間的關鍵過濾層中,創新應用了新型石墨烯聚丙烯熔噴布材料而形成的新型防護口罩。」中國航發航材院科研人員說。

資料顯示,石墨烯是由單層碳原子組成,厚度僅為0.35納米,是目前世界最薄的二維多功能納米材料。具有優異的光學、電學、力學特性,在航空航天、能源、生物醫藥等領域具有重要的應用前景,被科學家公認為下一代革命性、戰略性材料。石墨烯及其衍生物具有優異的廣譜抗菌抗病毒能力、較好的生物相容性、製備工藝簡單等優點。

西安交通大學教授楊建鋒分析說,石墨烯有兩個顯著優點,其一是體積微小而表面能高;二是端面結構不完整,相當於帶電,阻擋更好。從這些性能看,增添了石墨烯的聚丙烯熔噴布材料應該比普通口罩靜電吸附功效更高,理論上其使用壽命可以做到更長。

楊建鋒認為,大量的石墨烯,若非刻意沒排列,就是雜亂無序,加之石墨烯本身特有的端面結構不完整,表現在熔噴布上,可以表現為天然的「納米刀」。

據北京日報消息稱,在自然呼吸的作用下,石墨烯可以破壞病菌的細胞壁,起到良好的殺菌作用。病毒並沒有細胞結構,這些「納米刀」破壞病菌的細胞壁有何作用?

醫學常識表明,病毒之所以沒有細胞結構,是由於沒有實現新陳代謝所必需的基本系統,所以病毒自身不能複製。但是當它接觸到宿主細胞時,便脫去蛋白質外套,它的核酸(基因)侵入宿主細胞內,藉助後者的複製系統,按照病毒基因的指令複製新的病毒。

從病毒接觸宿主可複製的原理講,採用『納米刀』,對有效阻擋宿主自身攜帶病毒的傳染更具優勢。」北京航天總醫院一位醫生謹慎表示。

據前述北京日報消息,新型石墨烯口罩的使用時間超過48小時,是傳統口罩的12倍以上,且新型石墨烯口罩在連續佩戴48小時後過濾效能僅降低4%,目前可實現日產規模20萬隻。

據了解,該款口罩目前處於試驗階段,尚未上市階段。

科技日報記者 矯陽

來源:科技日報

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