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科大納米薄膜造透明口罩 助聽障者讀唇 細菌過濾效率99%

By on December 24, 2020

原文刊於信報財經新聞「StartupBeat創科鬥室」

高平（左二）及其科大團隊認為，納米材料擁有龐大潛力。（科大圖片）

高平（左二）及其科大團隊認為，納米材料擁有龐大潛力。（科大圖片）

坊間有售的透明口罩，其透氣及隔菌能力，始終不及傳統外科口罩。香港科技大學研發一種極薄的聚合物納米薄膜，稱較同一質量（mass）的不銹鋼堅固25倍，具備透明、透氣及防水特質之餘，亦可調校當中氣孔大小，適合用於穿戴式裝置、醫療防護產品、海水淡化濾膜和太陽能電池等範疇上。

科大（廣州）先進材料學域署理主任高平教授所帶領的團隊，肺疫下一直研究以高性能新物料，製造一款既透明亦透氣的口罩。團隊其後製成一個原模，並透過與NIOSH NaCI（N95呼吸器測試標準）同等水平的測試，證明口罩對病毒、細菌及其他粒子的過濾效率達99%。

納米薄膜厚度只有20納米，由超高分子量聚乙烯製成，可調校當中氣孔大小。（科大圖片）

納米薄膜厚度只有20納米，由超高分子量聚乙烯製成，可調校氣孔大小。（科大圖片）

申6專利 可用於海水化淡

高平指出，市面流行的口罩一般不透明，雖能保護佩戴者減低感染機會，但對透過讀唇或面部表情溝通的人士，例如聽障者、教師、兒童保育員或演藝人員等造成不便。科大團隊認為，納米材料擁有龐大潛力，故研究以納米薄膜技術，製作一款具備高透氣度、高效隔菌的透明口罩。

納米薄膜由超高分子量聚乙烯（UHMWPE）製成，厚度只有20納米（較千分之一根頭髮還要薄）。UHMWPE是一種輕型材料，可用於製作避彈衣，但沿相反方向拉扯很易斷裂。後來，團隊把UHMWPE放入潤滑劑，藉此變成凝膠狀態。正如護髮素令頭髮順滑，成功提升物料的彈性，亦有效防止其分子鏈糾纏，以排序成堅固物料獨有的三角形結構。

除了口罩以外，科大研究團隊亦已經就納米薄膜在其他範疇應用申請了6項專利，包括用於海水化淡的納米濾膜。

以納米材料製造的口罩，透明、 透氣又能隔絕病毒。（科大圖片）

以納米材料製造的口罩，透明、 透氣又能隔絕病毒。（科大圖片）

製傷口敷料直接塗藥能防水

由於納米薄膜可以調校氣孔大小，相比目前最強效的膜蒸餾法（Membrane Distillation）海水淡化聚合物濾膜，有關產品的化淡效率更出色，較市面現存產品高出10倍，亦是世界紀錄近3倍。

納米薄膜貼服、防菌、透明而堅韌的特質，是生物醫學應用的理想材料。例如，可用來製造傷口敷料，暫時成為患者皮膚的替代品，這對大範圍燒傷尤其有效。醫生只要在敷料上直接塗藥，讓藥物滲透至傷口底層。同時，敷料具備良好防水性能，傷者貼後洗澡也毋須擔心傷口濕水。

納米薄膜亦可成為感應器，用作感測人體動作或設計機械人動作等。除了生物醫學及環境範疇，納米薄膜亦可用於電子儀器上，例如經納米薄膜傳聲的高音質喇叭器材、超薄電池，以及高能高儲量的電容器等。

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