传染病：使用时长超48小时石墨烯口罩研制成功，一文了解石墨烯是什么？ |历史|技术|曼彻斯特大学|

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疫情当下，口罩已然成了全人类的必需品。每天出门前，心里默念着别忘记带的东西，除了手机和钥匙，现在又多一个口罩。
口罩是消耗品，无论是医用无纺布口罩，还是防尘口罩，抑或是N95口罩，都是有使用寿命，短则是一次性使用， N95口罩，连续佩戴4个小时以上也需要更换。
在全球疫情的大环境下，虽然每个口罩生产商都在加班加点生产，但依然供不应求。
近日，中国航发航材院科研人员研发出了一种，以石墨烯为源材料的新型口罩。据称，这种新型的口罩，连续寿命，可长达48小时。

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材料，是人类赖以生存和发展的物质基础，推动着整个人类文明的演化。从木头、石头，到铜铁钢，再到硅晶片、碳纤维，历史经验表明，人类社会每一个新时代都会有一种新材料出现，而这种新材料往往成为那一时代生产力提升的“发动机” 。
21世纪，材料尤其是新材料仍将是支撑现代工业发展的基石。当今世界工业强国除了是技术强国之外，皆是材料强国。
石墨烯作为一种新型的材料，在过去的几年里，它一直反复被提及，那这个石墨烯究竟是一种什么样的神仙材料呢？
【传染病：使用时长超48小时石墨烯口罩研制成功，一文了解石墨烯是什么？】

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石墨烯又被称为“黑金”、“新材料之王” 。它是一种由单层碳原子组成的二维多功能纳米材料。这个基础的石墨烯材料，只有一层原子那么厚，一层一层的石墨烯堆叠起来，就是我们常见的石墨。
那石墨烯有多神奇呢？1平方米石墨烯材料如果做成吊床仅重1毫克，而这1毫克重的材料上可以站上1只体重1千克的猫！
石墨烯自问世以来，就被科学家们公认为是下一代革命性、战略性材料。甚至有科学家预言其极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术革命，进而彻底改变21世纪。
英国曼彻斯特大学的Andre Geim和Konstantin Novoselov ，在2004年的时候，第一次用透明胶带制备出了二维状态的石墨烯，他们也因此获得了2010年的诺贝尔物理学奖。

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用石墨烯制作而成的口罩的介绍，抗菌性更强、透气性更好。那这个石墨烯口罩在对病毒的有效防护的原理方面，和N95口罩相比，有什么区别呢？

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口罩的防护原理，是阻隔空气中的气溶胶颗粒，以及我们说话时的飞沫等等。而病毒就是依附在这些气溶胶颗粒，飞沫等载体之上，进入人体的。所以，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，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。这种材料同样也有静电吸附的功效。
但除了静电吸附以外，它还利用了石墨烯只有原子厚度这个特性，单层的石墨烯可以看作是非常锋利的刀片。病毒在空气中，除了会附着在气溶胶这样的颗粒上以外，还有可能会附着在一些细菌细胞之上，而这种“锋利的刀片” ，就可以破坏这些细菌细胞，从而达到间接阻断病毒进入人体的功效。
西安交通大学教授杨建锋对石墨烯的分析是，第一：石墨烯体积微小，所以表面能高，也就是吸附能力强；第二，它的端面结构不完整，相当于带静电，阻挡效果更好。杨建锋教授认为，锋利的石墨烯边缘，可以形成“纳米刀” ，破坏病毒附着物的结构。