浏览次数:286 发布时间:2021-01-15 09:16:31
随着世界各地的研究人员和公司开始与新冠疫情抗争,许多人正在重新审视石墨烯,将其作为具有赢得这场斗争最具潜力的材料。石墨烯已知的抗菌/抗病毒特性,其对医疗器械、传感器和相关设备的有益特性等,都证明其能够发挥很大作用。
图 1 拉夫堡大学研究人员创造了一种独特的基于石墨烯的装置,该设备可以释放太赫兹波长,并使革命性的新技术成为可能。(图片来源:拉夫堡大学)
图 2 LIGC开发出Guardian G-Volt,这是一种带有石墨烯过滤系统的面罩,可以消毒并安全地重复使用。(图片来源:LIGC)
图 3 麻省理工学院的研究人员开发了一种基于石墨烯的器件,可能能够将周围的太赫兹波转换为直流电。(图片来源:麻省理工学院)
图 4 泰国IDEATI的2AM抗菌口罩采用了独特的涂层,其中包含石墨烯和其他碳纳米材料,实现99.95%的抗菌效果,防尘、可水洗、防静电且佩戴舒适。(图片来源:IDEATI)
图 5 韩国研究人员开发了一种基于石墨烯的场效应晶体管生物传感器,该传感器可在一分钟内检测出COVID-19患者鼻咽拭子中的SARS-CoV-2。(图片来源:Phys)
图 6 著名的轮胎和橡胶公司固特异推出了两种新的自行车轮胎,Eagle F1和Eagle F1 Supersport,两款轮胎均利用石墨烯技术,重量仅为180克(直径23毫米),具有更好的强度和低滚动阻力,改善干湿抓地力和长期耐用性。(图片来源:固特异)
图 7 中国南京大学研究人员已经开发出一种方法来制造没有任何褶皱的大型石墨烯薄膜。超光滑平整的薄膜,可使利用石墨烯和其他二维材料独特物理和化学特性的电子设备实现大规模生产。(图片来源:《自然》)
图 8 韩国大邱庆北科技大学(DGIST)研究人员已经在掺硫石墨烯上使用硫化镍钴纳米薄片制造了一种电极,从而形成了具有高放电容量的长寿命电池。(图片来源:DGIST)
图 9 Flextrapower口罩由三层组成:两层棉,中间为特殊的石墨烯织物混合物,关键的中间层可以增强对COVID-19和其他危险空气传播病毒的防护。(图片来源:Flextrapower)
作者观点:2020年,由于新冠疫情大爆发,口罩成为了贯穿全年的关键词:它是淘宝2020年度的十大热销商品,累计被搜索超过75亿人次;比亚迪依靠它成为了口罩出货量的世界第一;特朗普因为它引发的“选举欺诈”丢掉了总统,拜登则因为它不仅成功拿回政权,还基本上让民主党控制了参众两院;中国则在它的帮助下率先挣脱了疫情的泥沼。无论是现在和未来,口罩都已成为我们生活中必备的物品。但一次性口罩的时效性短、防疫性能不足的缺点也逐步暴露,虽然口罩的价格并不昂贵,但依然会造成污染和浪费。石墨烯具有很好的阻隔病毒和细菌的特性,成为了这一医疗卫生产品最好的拍档。2020年,全球非常多的厂商都推出了石墨烯口罩,可佩戴更长时间,抗病毒抗菌效果更强,舒适性更高,防尘防静电特性好,甚至有的产品能够实现自然清洗后的重复使用。与口罩的结合最大限度的使石墨烯实现低成本化应用,从而进一步扩大了石墨烯的影响力,促进石墨烯在公共卫生和医疗健康领域发挥更大、更重要的作用。不过短暂的插曲只会影响一时的发展风向,未来,石墨烯的主要应用领域,仍会聚焦在高端结构材料和电子信息功能材料中。