การเคลือบด้วยกราฟีนทำให้หน้ากากอนามัยฆ่าเชื้อและนำกลับมาใช้ใหม่ได้ง่ายขึ้นหรือไม่? จากข้อมูลของทีมนักวิจัยคำตอบคือใช่ นำโดยจากแผนกวิศวกรรมอุตสาหกรรมและระบบของ PolyUทีมงานได้พัฒนากระบวนการผลิตด้วยเลเซอร์โดยวางแผ่นคาร์บอน 2-3 ชั้นลงบนหน้ากากไม่ทอที่มีจำหน่ายในท้องตลาด การเคลือบทำให้หน้ากากไม่ชอบน้ำมาก ซึ่งช่วยลดโอกาสที่หยดติดเชื้อ
จะเกาะติด
หน้ากาก ในขณะที่คุณสมบัติการดูดซับแสงที่แข็งแกร่งของกราฟีนทำให้สามารถฆ่าเชื้อได้เมื่อสัมผัสกับแสงแดด เพื่อควบคุมการแพร่ระบาดของโควิด-19 เจ้าหน้าที่สาธารณสุขจึงแนะนำให้ประชาชนสวมหน้ากากอนามัยในที่สาธารณะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสถานการณ์ที่การเว้นระยะห่างทางกายภาพ
ทำได้ยากหรือเป็นไปไม่ได้ แม้ว่าหน้ากากใดๆ จะดีกว่าไม่มีหน้ากากเลย แต่ความเห็นพ้องต้องกันก็คือหน้ากากอนามัยที่ทำจากเส้นใยโพลิเมอร์นอนวูฟเวนเป็นหนึ่งในประเภทที่ดีที่สุดสำหรับการใช้งานอย่างแพร่หลายนอกโรงพยาบาล อย่างไรก็ตาม หน้ากากดังกล่าวมีข้อจำกัด แม้จะช่วยป้องกันไวรัส (
รวมถึง SARS-CoV-2 ซึ่งเป็นสาเหตุของการแพร่ระบาดในปัจจุบัน) ไม่ให้เข้าสู่จมูกและปากของผู้สวมใส่ผ่านทางละอองที่เกิดขึ้นเมื่อผู้ติดเชื้อจาม ไอ หรือพูดคุย ละอองไวรัสที่บรรจุอยู่มักจะยังคงอยู่บนหน้ากาก . ซึ่งหมายความว่าต้องทิ้งหน้ากากหลังจากใช้งานแต่ละครั้งหรือฆ่าเชื้อก่อนนำกลับมาใช้ใหม่
ไม่มีตัวเลือกใดที่น่าสนใจ เนื่องจากหน้ากากที่ทำจากโพลิเมอร์นั้นยากต่อการฆ่าเชื้อแม้จะใช้ไอน้ำ แต่การทิ้งก็สร้างความท้าทายต่อสิ่งแวดล้อม อุปกรณ์ป้องกันประมาณ 40 ล้านชิ้นที่ผลิตทั่วโลกทุกวันมีปริมาณขยะมากถึง 15,000 ตันต่อวัน ซึ่งส่วนใหญ่ต้องถูกเผาทำลาย
ซึ่งเป็นการเพิ่มการปล่อยก๊าซคาร์บอน พื้นผิวที่ไม่ชอบน้ำมาก ทางออกหนึ่งที่เป็นไปได้คือการทำมาสก์ที่ไม่ชอบน้ำมาก ซึ่งหมายความว่าจะขับไล่ของเหลวที่เป็นน้ำได้อย่างมาก ก่อนหน้านี้ นักวิจัยได้สร้างพื้นผิวที่มีโครงสร้างนาโนที่ไม่ชอบน้ำขั้นสูงจากวัสดุต่างๆ เช่น พอลิเมอร์ที่มีฟลูออริเนต
ลวดนาโน
ที่เป็นโลหะ และล่าสุดคือกราฟีน วัสดุเหล่านี้บางส่วนอาจนำไปใช้ทางการแพทย์ได้ แต่จากข้อมูลของ Li ศักยภาพของวัสดุเหล่านี้ยังไม่ได้รับการสำรวจอย่างเต็มที่ “เท่าที่เราทราบ วัสดุดังกล่าวไม่เคยถูกนำมาใช้กับหน้ากากอนามัยมาก่อน” เขากล่าว Li และเพื่อนร่วมงานเริ่มต้นด้วยการสังเคราะห์กราฟีน
โดยใช้เทคนิคเลเซอร์ต้นทุนต่ำ ซึ่งให้ความร้อนแก่สารตั้งต้น เช่น พวกเขาสร้างแผ่นคาร์บอนที่ไม่ชอบน้ำเป็นพิเศษโดยการควบคุมพารามิเตอร์ระหว่างการประมวลผลด้วยเลเซอร์ ต่อจากนั้น พวกเขาใช้เทคนิคใหม่ที่พัฒนาขึ้นในห้องปฏิบัติการเพื่อฝากกราฟีนสองสามชั้นลงบนหน้ากากอนามัยเชิงพาณิชย์
กระบวนการใหม่นี้เรียกว่าการถ่ายโอนไปข้างหน้าด้วยเลเซอร์แบบสองโหมด (LIFT) และใช้ลำแสงเลเซอร์แบบพัลซิ่งที่มีระยะเวลาพัลส์ 10 ns ความยาวพัลส์ที่สั้นนี้หมายความว่าโมเมนตัมของโฟตอนสูงพอที่จะถ่ายโอนกราฟีนโดยไม่ทำให้อุณหภูมิของหน้ากากเพิ่มขึ้นอย่างมาก
ซึ่งเป็นจุดสำคัญ Li อธิบาย เนื่องจากจุดหลอมเหลวของเส้นใยโพลิเมอร์ในหน้ากากอยู่ที่ 130 °C เท่านั้น วิธีการ LIFT ยังเข้ากันได้กับระบบม้วนต่อม้วน ซึ่งหมายความว่าสามารถรวมเข้ากับสายการผลิตหน้ากากอัตโนมัติที่มีอยู่ได้อย่างง่ายดาย เขากล่าวเสริม
หยดน้ำกลิ้งออกไปเนื่องจากกราฟีนเป็นสารที่ไม่ชอบ น้ำมาก จึงทำความสะอาดตัวเองได้เหมือนใบบัว ที่จริงแล้ว หยดน้ำจะไหลออกจากพื้นผิวของหน้ากากอย่างอิสระก่อนที่จะมีเวลาเกาะติด ประโยชน์อีกประการหนึ่ง นักวิจัยกล่าวว่า พวกเขาสามารถฆ่าเชื้อหน้ากากที่เคลือบด้วยกราฟีนได้ง่ายๆ
โดยการให้พวกเขาโดนแสงแดดเป็นเวลา 40–100 วินาที สิ่งนี้เป็นไปได้เนื่องจากกราฟีนดูดซับแสงได้มากกว่า 95% ตลอดสเปกตรัมแสงอาทิตย์ตั้งแต่ 300–2500 นาโนเมตร ดังนั้นมาสก์ที่เคลือบจึงมีอุณหภูมิสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว โดยสูงถึง 70°C หลังจากได้รับแสงสว่างจากแสงอาทิตย์ 40 วินาที
และมากกว่า 80°C หลังจาก 100 วินาที . ซึ่งสูงพอที่จะหยุดการทำงานของไวรัสได้เกือบทุกชนิด หมายความว่าหน้ากากจะสามารถนำมาใช้ซ้ำหรือ (หากเสียหาย) นำไปรีไซเคิลได้อย่างปลอดภัย ในทางตรงกันข้าม มาสก์ที่ไม่มีการเคลือบกราฟีนจะไม่แสดงผลกระทบจากความร้อนจากแสง
ของอิตาลี
ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษาของ PolyU กล่าวชื่นชมทีมของ Li ในการพัฒนาวิธีถ่ายโอนกราฟีนไปยังหน้ากากอนามัย และกล่าวว่าการใช้คุณสมบัติการดูดกลืนแสงของกราฟีนในการรีไซเคิลและฆ่าเชื้อนั้น “แนวทางที่เป็นไปได้”. ในฐานะผู้เขียนบทความล่าสุดเรื่อง“
กราฟีนมีส่วนในการต่อสู้กับโควิด-19 ได้หรือไม่” ชี้ให้เห็นว่ากระบวนการที่ใช้แสงคล้ายกันสามารถใช้ในการฆ่าเชื้อตัวกรองอากาศสิ่งแวดล้อมที่เคลือบด้วยกราฟีน เธอยังตั้งข้อสังเกตว่ากราฟีนที่มีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ได้ถูกนำมาใช้เพื่อสร้างเซ็นเซอร์ที่ฝังอยู่ในสิ่งทอแล้ว เช่นเดียวกับแพลตฟอร์ม
ที่ใช้การผันคำกริยาแอนติบอดีเพื่อวินิจฉัยโรค ในบางกรณี ตัววัสดุนาโนแสดงความสามารถในการต้านไวรัสทีมงานของ PolyU ซึ่งรายงานผลงานของพวกเขากล่าวว่าพวกเขาประสบความสำเร็จในการทดสอบกราฟีน LIFT กับแบคทีเรียE. coli ขณะนี้พวกเขาวางแผนที่จะทดสอบหน้ากากที่เคลือบด้วย
ยังสามารถจับเสียงที่มนุษย์สร้างขึ้นไม่ว่าจะจากยานพาหนะที่พวกเขาใช้ และถ้าเงื่อนไขถูกต้อง เสียงฝีเท้าของมนุษย์ก็จะตามมาด้วย” Lamb กล่าว “เรากำลังสำรวจศักยภาพของการรวมเซ็นเซอร์กราฟีนเพื่อต่อต้านไวรัสเนื่องจากจะดูดซับแสงแดดได้เพียงเล็กน้อยเท่านั้น Li อธิบายว่าแม้หลังจากได้รับแสงสว่างจากแสงอาทิตย์ไปแล้ว 5 นาที อุณหภูมิก็ยังไม่เกิน 50°C
credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100
