Stanford大學研究納米紗窗有望抵擋霧霾

2021-03-01 學術幫

據報導,美國史丹福大學正在研究一種可以過濾PM2.5等細顆粒物的紗窗,以便在霧霾天人們也可以開窗通風換氣。據介紹,這種紗窗利用納米技術製作而成,能過濾空氣中的微小顆粒,同時基本保持長時間使用仍然透明。相關研究發表在《Nature communications》上。

  由於空氣品質一再惡化,很多人都在討論在PM2.5爆表的情況下,居室如何通風。有專家稱,許多人認為霧霾天氣就要緊閉門窗,這種做法是錯誤的。一方面,每個人外出回到家中都會攜帶許多微生物和細菌,如果長時間不開窗通風,室內微生物和細菌含量將逐漸累加,甚至多於室外空氣。另一方面,如果家中有流感患者的話,則更需每日進行通風換氣,否則密閉環境下流感病毒會迅速傳染給家中其他成員。

  研究人員希望利用納米級的過濾網過濾直徑在2.5微米以下的顆粒物,這些看不見的顆粒物小到足以深入肺部,損害健康。目前,一些汽車和飛機已經在使用由極微小纖維製造的濾網,纖維上的微小氣孔可以阻擋顆粒物進入。研究人員希望,有朝一日可以把這項技術用在紗窗上,在允許光線和空氣通過的同時,改善室內空氣品質。

  研究人員把聚丙烯腈(一種常用於手術手套的材料)紡成直徑為頭髮絲千分之一粗細的極微小纖維,然後將纖維製成薄膜,覆蓋在紗網上。實驗發現,它能過濾99%的顆粒物(塵埃、煤塵和其他對肺部有害的顆粒),同時保持77%的透明度,而普通紗窗的透明度為80%~85%。在測量了吸收率後,研究人員估計,在重汙染天氣情況下,這樣的紗窗可以連續300多個小時過濾空氣中的顆粒物。

這種紗窗使用一定時間後,最終會變得不透明,這是因為濾網上積滿了顆粒物。而顆粒物在紗窗上的附著力非常強,無法衝洗掉。因此,要普及這種紗窗,濾網必須足夠便宜,這樣才能讓普通公眾能夠承受頻繁更換的成本。目前,研究人員正在對此進行攻關,如把一種納米纖維敷料覆蓋在普通紗窗上,用完後再剝下來。

原文:Transparent air filter for high-efficiency PM2.5 capture

http://www.nature.com/ncomms/2015/150216/ncomms7205/full/ncomms7205.html

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