帖子
勛章
關(guān)注
任務(wù)
帶電石墨烯過(guò)濾器可捕獲并殺死空氣中的微生物  該設(shè)備使用由萊斯大學(xué)此前開(kāi)發(fā)的激光誘導(dǎo)石墨烯（LIG）制成。顧名思義，這種材料是通過(guò)用激光將聚酰亞胺薄片切成薄片，使其膨化成泡沫狀的石墨烯制成的。 在這種情況下，研究小組用激光切割機(jī)對(duì)聚酰亞胺的兩側(cè)進(jìn)行了噴砂處理，在中心留下了聚合物的薄晶格以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)。通過(guò)使用不同的激光溫度，該團(tuán)隊(duì)可以將石墨烯纖維“起毛”到不同程度，從而在外部形成一個(gè)茂密的“森林”，并在內(nèi)部形成更小的互連薄片。 具有如此大的表面積使LIG成為空氣中細(xì)菌、真菌、孢子、病毒、內(nèi)毒素和其他生物污染物沉降的理想場(chǎng)所。當(dāng)他們這樣做時(shí)，他們感到震驚。石墨烯是著名的電導(dǎo)體，而這種泡沫狀的LIG也不例外。一小電流流經(jīng)萊斯團(tuán)隊(duì)的過(guò)濾器，定期將其加熱到350°C（662°F），并殺死陷阱中捕獲的任何東西。根據(jù)該團(tuán)隊(duì)的說(shuō)法，僅需幾秒鐘即可加熱和冷卻材料，并且耗電不多。  該團(tuán)隊(duì)在商業(yè)真空過(guò)濾系統(tǒng)中測(cè)試了新的過(guò)濾器設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)每分鐘循環(huán)通過(guò)10 L（2.6加侖）空氣。在該系統(tǒng)中對(duì)兩組LIG過(guò)濾器進(jìn)行了90個(gè)小時(shí)的測(cè)試-一組進(jìn)行了定期熱封和加熱，而另一組僅是被動(dòng)捕獲的微生物，沒(méi)有進(jìn)行任何自我消毒。 在測(cè)試結(jié)束時(shí)，將兩組過(guò)濾器在促進(jìn)細(xì)菌生長(zhǎng)的溫度下放置130小時(shí)。尚未過(guò)濾的對(duì)照過(guò)濾器顯示出正常的細(xì)菌生長(zhǎng)水平，但已通電的對(duì)照過(guò)濾器則完全沒(méi)有細(xì)菌生長(zhǎng)。 這并不是說(shuō)過(guò)濾器沒(méi)有電氣化就無(wú)法發(fā)揮作用。在另一項(xiàng)測(cè)試中，研究小組在LIG過(guò)濾器的下游放置了一個(gè)膜，結(jié)果表明細(xì)菌在表面的生長(zhǎng)不那么容易。這表明它們?nèi)匀缓茈y通過(guò)濾波器，因此仍可以用作無(wú)源濾波器。 |
