城大石墨烯口罩殺菌可重用 冠狀病毒10分鐘失活性 售價平過N95

By on September 9, 2020

原文刊於信報財經新聞「StartupBeat創科鬥室

疫情下口罩不可或缺,香港城市大學(城大)化學系助理教授葉汝全博士及其團隊,最近研發出新技術,生產具備抗菌性質的石墨烯(Graphene)原料,以製作可重用口罩,口罩生產成本及速度亦能夠大大降低。

城大化學系助理教授葉汝全率領團隊,研究以石墨烯製造可重用口罩。(黃潤根攝)

城大化學系助理教授葉汝全率領團隊,研究以石墨烯製造可重用口罩。(黃潤根攝)

激光照射 製作簡易快捷

目前常用的外科口罩並不抗菌,依附在外層的病毒或細菌能存活多個小時甚至數天,恐成「播毒」媒介。

葉汝全稱,團隊以具抗菌性質的石墨烯製造口罩,方法是以二氧化碳紅外線激光系統,直接照射市面有售的聚酰亞胺薄膜(一種聚合物塑膠材料)或其他生物材料,從而產生立體的多孔石墨烯,足以快速且簡易地製造石墨烯口罩。

相關研究由去年9月開始,涉及的研發資金大約10萬元。團隊早前已初步針對兩種冠狀病毒進行測試,發現其生產的激光感生石墨烯原材料,可於5分鐘內令超過90%的病毒失去活性,10分鐘後全部病毒失去活性。

為節省生產時間及成本,葉汝全團隊不採用化學氣相沉積或水熱法等傳統物料合成技術,而是把生產石墨烯及設定形狀的工序合一,新技術可以把大部分含碳的材料如纖維、紙張及生物材料,轉化為石墨烯。

「製作工序很簡單,製成品的價錢大約介乎外科口罩與N95口罩之間。」葉汝全表示,團隊未有跟政府免費派發的可重用銅芯抗疫口罩比較生產成本和功能,直言製成品的生產成本,須視乎採用的含碳材料而定,目前難以提供具體數據。

團隊利用二氧化碳紅外線激光系統,照射聚酰亞胺薄膜以生成石墨烯,可快速簡易地製造抗病毒口罩。(黃潤根攝)

團隊利用二氧化碳紅外線激光系統,照射聚酰亞胺薄膜以生成石墨烯,可快速簡易地製造抗病毒口罩。(黃潤根攝)

偵測濕氣 辨識使用狀況

團隊下一步計劃是研究激光感生石墨烯材料的抗病毒能力,最快今年10月針對新型冠狀病毒展開測試,之後研製可重用口罩。

葉汝全透露,團隊已製作口罩原型,但尚未與生產廠商聯絡;又指本港、內地或其他地區的廠商均是合作對象。待可重用口罩研發成功並且通過認證測試,產品就可推出市場。他另外提到,激光感生石墨烯材料尚有其他多種用途,例如製作抗菌醫學儀器等。

目前已有一些研究運用石墨烯材料發電,讓LED裝置發光。葉汝全表示,團隊亦已研製出一款以人的呼吸驅動、用作檢測口罩狀況的濕氣發電裝置。他解釋,當口罩佩戴久了,細菌或空氣中的顆粒積聚在石墨烯上,會改變其表面性質,影響水份誘導能力,相關裝置則可依據口罩的濕氣,辨識口罩的使用狀況,「這(功能)對前線人員特別重要」。

口罩的價錢大約介乎外科口罩與N95口罩之間。(黃潤根攝)

口罩的價錢大約介乎外科口罩與N95口罩之間。(黃潤根攝)

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