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清大研發新型壓電材料 滑手機也能殺菌

2020-09-17中央社訊  醫療

(中央社訊)國立清華大學材料系教授吳志明團隊利用回收廢棄物研發出能淨化廢水、一壓即可殺菌的透明薄膜等2種新型複合壓電材料,盼未來對防疫有幫助。

清大發新聞稿表示,許多工業有機廢水仰賴光觸媒來分解處理,但傳統光觸媒必須照光,偏偏汙水的透光性不佳,處理效率難以提升。

吳志明表示,研究團隊提煉廢稻殼中的二氧化矽,加入鉬、硫,製成特殊的石英複合材料,讓石英棒上長出一片片的二硫化鉬,使得材料與汙水的接觸面積大增,實驗時加在工廠排放廢水的管線中,靠水流產生的壓力,不需照光,就能淨化汙水。

吳志明強調,優化後的石英複合壓電材料不僅可以除汙,還能同時產氫,收集後作為有效的能源;此外,壓電材料還可以重複利用,也可被生物分解,提供產業更便宜、方便、有效、環保的廢水處理方式。

吳志明說,利用廢稻殼研製新型石英複合材料的研發成果,最近登上了國際頂尖期刊「先進材料」、「先進功能材料」,並被選為封面,也已申請到台灣、美國專利。

除利用廢稻殼研發新材料,吳志明也把廢物利用的目標投向廢魷魚骨,從其中萃取甲殼素,研發出新型的複合壓電材料。

吳志明說,用這種創新材料製成透明薄膜,貼在手機、大眾運輸自動售票系統等螢幕上,只要透過手指觸控產生壓力,就可以自動殺菌。

吳志明透過實驗,先在透明薄膜上塗布大腸桿菌,再用儀器對薄膜施壓25分鐘後暫停5分鐘,連續進行5次循環,大腸桿菌的數量減少了76%。

吳志明的團隊、清華材料系碩士生何品儀說,製作新型壓電材料的甲殼素除了可從魷魚骨中萃取,也能從蝦殼、螃蟹殼、墨魚骨中取得,還能透過仿生技術來製造,來源不是問題。

吳志明認為,這項新材料的應用範圍在武漢肺炎(2019冠狀病毒疾病,COVID-19)疫情爆發後應更為廣泛,凡是公共場所經常被觸碰的地方都可應用,如手機螢幕等不適合噴酒精消毒的物品也很適合貼壓電薄膜。