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石墨烯不做芯片做滤网算降维袭击吗?_石墨_孔洞

雨夜梧桐 2025-01-23 09:51:55 0

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01,石墨烯的确能“抗”病毒。

众所周知,石墨烯是“二维材料”的先导,更是研究范围极广的“万能材料”,既可以替代硅来制造新一代碳基半导体,还可以用于光伏家当、量子打算机、航天军工、超轻防弹衣等等,但是做滤网有必要吗?

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在之前的文章中我们多次提到过石墨烯的创造过程及特性:它是由碳原子构成的单层片状构造,只有一个原子或者分子层那么薄,是天下上目前最薄也最坚硬的纳米材料,同时它的导电性超过铜、导热性能超过金刚石……要知道在20年前,也便是我们并不知道石墨烯存在的年代,周围只有三维材料,它们理所应该的拥有长度、宽度和厚度,根本没人想过要将它们拉薄来替代过滤网。

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(图片来自网络侵删)

既然是“万能材料”,石墨烯走出实验室的路径自然不止一条,早几年还有企业不遗余力地宣扬石墨烯亵服、石墨烯护腰等等产品。
最近一次大众关注到石墨烯的过滤性能恐怕还是运用于口罩,关注的重点在于,石墨烯能否过滤病毒。

先说结论,石墨烯的确可以一定程度上、以物理办法毁坏病毒的传播。
广东药科大学与深圳市疾病预防掌握掌握中央的联合团队今年1月揭橥的研究论文指出,石墨烯以及其衍生物“具有高效、广谱抗病毒能力”。

对付微不雅观天下中的病菌来说,蜂巢状六边形、晶格间距仅有0.246nm的石墨烯仿佛是一把“利刃”,锋利尖锐的边缘能够机器性地毁坏病毒;同时,石墨烯及其衍生物带有高度生动的电子,这使得它具有高导电率,这些活动电子产生的静电能够捕捉病毒及细菌,并匆匆使它们产生氧的自由基,也便是通过氧化应激毁坏病毒的膜构造,从而危害病菌的新陈代谢,进而使其损失活性。

但这个研究的重点在于公共室内减弱病毒传播,也便是将石墨烯涂层运用于空调或透风系统,当作口罩还能一样吗?

02,不敢吸,但可以用来滤水。

显然是有风险的,毕竟石墨烯是碳,而且小得恐怖。

以另一个材料“石棉”为例,石棉耐高温、耐酸碱、抗堕落、耐磨还绝缘,曾经被视为最佳的建筑材料之一。
但是研究职员1970年创造,石棉纤维非常眇小,直径仅50nm,吸入石棉粉尘后,会永劫光累积,难以打消,进而导致肺部纤维化和其他恶性肿瘤。
国际癌症研究机构(IARC)乃至将其列为第一类致癌物质。

“石墨烯口罩”还是一个须要推敲的考试测验。

那比石棉还要小的石墨烯吸入人体后会产生什么影响?现在还没有明确的测试结果可以衡量,只有部分研究表明,“大量吸入石墨烯可能存在风险”——只要有这个潜在风险,石墨烯口罩都足以让人却步,毕竟这个领域还没到“没了石墨烯就弗成”的地步。

石墨烯口罩虽然弊大于利,但其过滤特性依然大有用武之地,比如淡化海水。
但是如前所述,石墨烯的二维纳米构造小到险些成了一堵墙,谁都别想通过,水分子本身恐怕也无法通过。

幸运的是,石墨烯很特殊,它的表面是亲水性的,具有吸引水分子的特性,就像棉布;但是当石墨烯吸附了海水的物质时,即常见的金属盐类及有机化合物,这些身分便会将石墨烯的表面特性转变成疏水性,跟荷叶或塑料一样。

利用这个特点,研究职员考试测验在石墨烯上以原子轰击打开一些纳米级孔洞,制成纳米多孔石墨烯。
水中体积较大的氯离子、钠离子根本无法通过这些孔洞,还会被吸附在孔洞之外的表面;被石墨烯吸附后,疏水性表面又会将水分子外推至孔洞,产生一股压力使水分子像火车般一列一列地通过“隧道”,进而高效地过滤。

当然,想要制造均匀的纳米孔洞,并大规模运用石墨烯本钱依然很高,但只要有这个新路子,人类长久以来缺水的隐忧终会有缓解的一天。
#石墨烯运用#

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