你所不知道的黑科技,石墨烯聚丙烯母粒製成的石墨烯熔噴布

2021-01-09 艾瑞網

導語:今時今日,越來越多的黑科技不但在驚爆我們的眼球,更是在悄然改變我們的生活。當你心中想到某一件購物需求

今時今日,越來越多的黑科技不但在驚爆我們的眼球,更是在悄然改變我們的生活。當你心中想到某一件購物需求,電商平臺能夠馬上給出你想要的結果,其速度、準確度、全面性令你嘆為觀止;當你帶著一天的疲憊回到家,智能家居能夠為你調好空調溫度,燒好飯菜,準備好影音娛樂,令你倍感舒心;當你周末宅在家裡,想要點餐或買東西,外賣平臺可以將琳琅滿目的商品呈現在你眼前供你挑選,並且直接送貨上門,令你大呼過癮。黑科技的進步,不僅讓我們的生活發生著變革與優化,更不斷地刷新我們的認知,顛覆著我們對世界的觀察與思考。

今天我們要介紹的黑科技——石墨烯聚丙烯母粒,不僅是材料學中黑科技經典之作,更是黑科技應用於生活場景的典範。其實,我們每天都在與石墨烯聚丙烯母粒的產品「耳鬢廝磨」,只不過你並不了解它。

身披諾貝爾獎光環的未來革命性材料——石墨烯

2010年的諾貝爾物理學獎,由英國曼徹斯特大學的物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫獲得,以表彰他們用微機械剝離法成功從石墨中分離出石墨烯,由此可見石墨烯發現的重要性與革命性。

作為一種由碳原子以sp?雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料,石墨烯被稱為未來革命性的材料,這一殊榮源於石墨烯多種優質的物理特性:已知強度最高的材料之一,同時具有很好的韌性;室溫下載流子遷移率約為15000cm2/(V·s),是已知載流子遷移率最高物質銻化銦的兩倍以上;導熱係數高達5300W/mK,是為止導熱係數最高的碳材料;光學特性良好,在較寬波長範圍內吸收率約為2.3%,看上去幾乎透明;溶解性良好,具有超疏水性和超親油性。

劃時代的材料學發現石墨烯,被廣泛應用於十幾個領域,包括傳感器、電晶體、柔性顯示屏、新能源電池、海水淡化、儲氫材料、航空航天、感光元件、複合材料、生物等等,可以說是一名全能型選手。而最為貼近我們日常生活的應用領域,還要從熔噴布說起。

(石墨烯粉體)

疫情期間的大功臣——熔噴布口罩

2020年,新冠疫情席捲了大江南北,防控疫情的形勢刻不容緩。在諸多防範措施中,外出戴口罩成為了人們的共識與習慣。在國家的倡導與科普,以及廣大人民積極的學習下,越來越多的人了解到口罩防護病毒的關鍵部分——熔噴布。

被稱為口罩的「心臟」的熔噴布,由聚丙烯製成,纖維直徑可達1~5微米,空隙多、結構蓬鬆、抗褶皺能力好。毛細結構十分獨特的超細纖維,可以有效增加單位面積纖維的數量和表面積,使熔噴布具有更好的過濾性、屏蔽性、和吸油性。正是這些特性,為熔噴布帶來了廣闊的應用前景,在醫療衛生、家庭裝飾、服飾製造、工業生產、農業生產等諸多領域,都能見到熔噴布的身影。

很多人可能會產生疑問,即使熔噴布的縫隙再小,病毒的直徑更小,如何能夠將過濾效率控制在95甚至是99以上呢?其實,熔噴布對於病毒的過濾,並非是依靠減小縫隙來阻擋,而是物理的吸附。靜電駐極在熔噴布中的加入,可是利用靜電在外層吸附病毒,阻止其進入呼吸道。疫情期間,外出戴口罩成為了人們的常態,呼吸受阻憋悶、電荷洩漏影響效果成為了新的難題,這給了石墨烯聚丙烯母粒這一黑科技大顯身手的機會。

黑科技的強勢加入——石墨烯熔噴布

(石墨烯聚丙烯母粒)

疫情防控的艱巨性與長期性,使得熔噴布研發與生產越來越重要。在長期的研究與探索中,科研機構與科技企業發現,石墨烯在熔噴布中的加入,為其帶來了革命性的改進,使得石墨烯熔噴布這一黑科技材料,全面登上歷史舞臺。

首先,石墨烯獨特的「納米刀」效應可以破壞細菌的細胞膜,引起細菌結構破壞與功能紊亂。微生物自由基代謝,也會因為石墨烯而平衡失調,最終酯質過氧化損傷、功能衰竭死亡。其次,作為半導體氧化物,石墨烯在可見光和無光情況下,電子具有還原性,空穴具有氧化性,可通過氧化作用,分解有機物、細菌細胞膜、固化病毒蛋白質,實現汙染防治、殺菌與除臭。

再次,石墨烯可以對細菌病毒進行無選擇性的滅殺,包括但不限於大腸桿菌、白色念球菌、金黃色葡萄球菌等細菌,以及綠藻、藍藻等單細胞生物。最後,石墨烯會釋放出波長為8-14微米的遠紅外線,在殺菌的同時,還能帶來紅外理療效果,改善人體血液循環,增強人體新陳代謝等。同時,石墨烯的二維層狀結構與柔軟抗拉特質,可以分別實現對煙氣、灰塵、細菌病毒、溼氣的強吸附,以及對撕裂的耐受。

正是石墨烯對熔噴布的顛覆性改進,為雞西瀚宇石墨烯科技有限公司帶來了啟發與方向。在熔噴布的生產工藝中,雞西瀚宇用石墨烯聚丙烯母粒替代了傳統的駐極母粒,賦予了熔噴布口罩全新的優勢與特質:有效鎖住靜電核,同時可以自主產生靜電,水洗後靜電仍然存在;顆粒過濾密度可以提升至100微米以上;抗菌抑菌效果全面超過國家標準;負氧離子分解帶來單項透氣性,使呼吸更順暢;油性測試99流量等等。同時,石墨烯聚丙烯母粒的加入,依靠低溫遠紅外為口罩帶來了理療功效。

令人驚豔的黑科技的加入,不僅為熔噴布帶來了顛覆性的變革,更使雞西瀚宇看到了石墨烯聚丙烯母粒在熔噴布加工及口罩生產中廣闊的應用前景,加強了對這一黑科技材料的信心,感受到肩上的社會責任的加重。

全面布局,領跑行業的先行者——雞西瀚宇

2019年,擁有多年石墨烯研發、生產、推廣經歷的雞西瀚宇,前瞻性地發現了石墨烯聚丙烯母粒的神奇的應用價值與巨大的商業價值。國家層面的政策頒布、全局規劃的明顯加速、產學研合作的日益加強,技術創新亮點的頻繁出現,為雞西瀚宇帶來了深耕這一領域的信心以及不斷開拓探索的動力。


(文章為作者獨立觀點,不代表艾瑞網立場)

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