原标题:带电石墨烯过滤器可捕获并杀死空气中的微生物
据外媒New Atlas报导,经空气传达的细菌和其他病原体或许是真实的损害,尤其是在医院等环境中。现在,莱斯大学的研讨人员开发了一种新的由石墨烯泡沫制成的空气滤清器,该滤清器能够用电流来杀死其捕获的微生物。
该设备运用由莱斯大学此前开发的激光诱导石墨烯(LIG)制成。望文生义,这种资料是经过用激光将聚酰亚胺薄片切成薄片,使其膨化成泡沫状的石墨烯制成的。
在这种情况下,研讨小组用激光切割机对聚酰亚胺的两边进行了喷砂处理,在中心留下了聚合物的薄晶格以增强结构。经过运用不同的激光温度,该团队能够将石墨烯纤维“起毛”到不同程度,然后在外部构成一个茂盛的“森林”,并在内部构成更小的互连薄片。
具有如此大的外表积使LIG成为空气中细菌、真菌、孢子、病毒、内毒素和其他生物污染物沉降的抱负场所。当他们这样做时,他们感到震动。石墨烯是闻名的电导体,而这种泡沫状的LIG也不破例。一小电流流经莱斯团队的过滤器,定时将其加热到350°C(662°F),并杀死圈套中捕获的任何东西。依据该团队的说法,仅需几秒钟即可加热和冷却资料,而且耗电不多。
该团队在商业真空过滤体系中测验了新的过滤器规划,该体系每分钟循环经过10 L(2.6加仑)空气。在该体系中对两组LIG过滤器进行了90个小时的测验-一组进行了定时热封和加热,而另一组仅是被迫捕获的微生物,没有进行任何自我消毒。
在测验结束时,将两组过滤器在促进细菌成长的温度下放置130小时。没有过滤的对照过滤器显示出正常的细菌成长水平,但已通电的对照过滤器则彻底没有细菌成长。
这并不是说过滤器没有电气化就无法发挥作用。在另一项测验中,研讨小组在LIG过滤器的下流放置了一个膜,结果表明细菌在外表的成长不那么简单。这表明它们依然很难经过滤波器,因而仍能够用作无源滤波器。
研讨小组表明,这些LIG过滤器(不管是否带电)都能够用于医院或商用飞机等当地的过滤体系中,其空气传达的病原体易于敏捷分散。这或许构成咱们防护抗生素耐药性细菌潮的重要措施。
这项研讨宣布在《ACS Nano》杂志上。
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