有这样一种坚韧的薄膜,它能以一个铅笔尖的承受面,撑住一头大象的重量,而不会被戳破,这种“科幻级”的材料就是石墨烯。石墨烯自2004年问世以来,就被科学家们公认为是下一代革命性、战略性材料,甚至有可能掀起一场席卷全球的颠覆性技术革命。近日,这项新材料被运用在了口罩上,成为了一项防疫“黑科技”,倍受年轻人瞩目。
随着国内防疫政策的进一步放开,眼下人们最关心的就是如何保护自己和家人不被感染。一项以石墨烯为源材料的新型口罩受到了市场热捧。
挑战N95 石墨烯口罩耐用又杀菌
目前市面上密闭性、防护性最强的口罩莫过于N95。强密合性是N95口罩防护力较高的关键原因。要维持住N95口罩的强密合,需要口罩片与人脸紧密贴合。传统头戴式系带才能使N95紧紧“焊”在脸上,这样才能保证不在高风险地区造成泄露。而面对强密合、对佩戴方式有高要求的N95口罩,如果无法坚持严格佩戴,或者口罩尺寸不合适,需要特别调整后才能佩戴,这都会使得N95口罩防护效果大打折扣。且N95口罩密闭性好,通气性差,对于缺氧敏感的人群,比如肺气肿、哮喘、慢阻肺、呼吸衰竭、冠心病、心力衰竭、某些脑部疾病等人士,不适合佩戴N95口罩。另一方面,为了保持较高的防护性,N95口罩累计使用时间不得超过6小时,且不能沾水。原因是N95口罩防护能力的核心秘密在于静电吸附原理,当呼吸时气流通过口罩,空气可正常通过,而所有的粉尘和含毒飞沫,会被静电吸附。如果静电不在了,那这个口罩也就废了,而静电最怕的就是水,且如果长时间存放,口罩也会失去静电变成废品。
但是石墨烯口罩则有着非常明显的优势。这项新型口罩是通过在普通口罩关键过滤层中应用新型石墨烯聚丙烯熔喷布材料而制成。口罩的防护原理是阻隔空气中的气溶胶颗粒,以及人体说话时的飞沫等。只要口罩能阻隔这些介质,就能防止病毒进入人体。
石墨烯口罩的有效使用时长达100小时以上,是传统一次性口罩的25倍。二次佩戴时口罩上不残留口腔异味。就生产原料而言,石墨烯具有独特的纳米级二维结构,能形成世界上最锋利的比细菌还小的“纳米刀”,可以将细菌直接切割和杀死。如果说,传统口罩更侧重于对病毒的“防”,而石墨烯口罩的微生物灭杀功能则侧重于“杀”。此外,与常规无纺布相比,石墨烯抗菌无纺布及其口罩产品在存储、运输和频繁佩戴后不会产生微生物二次污染,也更安全。
TOUCHCARE领衔高端口罩市场
据了解,目前被众多明星网红种草推荐的石墨烯口罩品牌是TOUCHCARE超亲,是由湖北瑞康医用耗材有限公司研发生产的,湖北瑞康历时2年多,与清华大学、武汉大学、湖北大学合作,将石墨烯材料与非织造布材料复合,成功研制出石墨烯无纺布和石墨烯熔喷布,以之为原料,制造出石墨烯抗菌抗病毒口罩。并推出子品牌“ TOUCHCARE ”超亲系列石墨烯口罩,一度引领了高端口罩市场的潮流。
经中国科学院广州微生物检测中心检测结果表明,TOUCHCARE超亲石墨烯抗菌无纺布及其制作的石墨烯口罩对冠状病毒、流感病毒的灭活率分别为97%和100%,具有显著的抗病毒特性;对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌等抑菌率99%,具有良好的抗菌效果且远高于国家标准。此外,TOUCHCARE超亲石墨烯口罩可以持续不间断地高效灭活微生物(细菌和病毒),具有反复使用的价值,一只口罩可以使用10天,对比市面上每天需要花费2-3元成本的普通一次性口罩,石墨烯口罩折合平均每天在0.6元,有效降低使用成本,其产生的废弃物污染负担减少了96%,更加绿色环保。
石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性,是人类历史上发现的二维碳元素晶体,它几近透明,却异常柔韧,且能弯曲。它的厚度仅为头发丝的二十万分之一,强度却是钢的200倍,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景。中国科学院院士刘忠范曾在其主题演讲《古树新枝,继往开来的石墨烯材料》中提出石墨烯五大特性,其中一点便是在穿戴技术上有着广阔的应用前景,其超薄性、柔性和多功能性,使其成为可穿戴技术和健康监测应用的理想选择,而Touchcare超亲石墨烯口罩有效印证了刘忠范的观点,证明了石墨烯在穿戴技术方面的巨大潜能。
有机构预计未来三年中国石墨烯市场规模仍将保持60%以上的增长速度,市场规模将达到11.22亿元,前景十分广阔。石墨烯口罩的横空出世,也算是给石墨烯产业落地打响了第一炮。
