斯坦福崔毅 斯坦福终身教授崔屹和他的治霾神器“空气滤膜”
近几年来我国冬季的雾霾带逐步扩张,如何拥有安全的空气质量成了所有在穹顶之下的人所关注的焦点。斯坦福大学材料系华裔终身教授崔屹率领他的团队于1月5日来到宁波,同步到达的还有他的治雾霾神器——高效的半透明空气过滤膜。
斯坦福大学材料系华裔终身教授、中科院宁波材料所特聘研究员崔屹
什么是空气滤膜?
很多人都在讨论在PM2.5爆表的情况下,居室是否可以开窗通风?有专家称,雾霾天气就要紧闭门窗这种做法是错误的。一方面,每个人外出回到家中时都会携带许多微生物和细菌,如果长时间不开窗通风,屋内的微生物和细菌含量将逐渐累加;另一方面,如果家中有流感患者的话,则更需每日对室内空气进行通风换气,否则密闭环境下流感病毒会迅速传染给家中其他成员。
要解决雾霾与开窗通风的矛盾,需要找到过滤掉空气中细颗粒污染物的办法。
现在市场上的除尘装置主要用在空气过滤和工业过滤两个方面,效率比较低,通风性能差,高温下不太稳定。
崔屹想到的一个办法是,找一个网格做支撑,把高分子材料纺成直径为头发丝千分之一粗细的极微小纤维,然后将纤维制成薄膜,覆盖在网格上,最重要的一点是把静电注入结构,注入静电后雾霾颗粒将被静电磁场抓住。
去年3月《中国科学报》曾对崔屹团队的项目做过报道:研究人员于2014年夏天,在一个空气质量爆表的日子检测了他们的发明,发现它能捕获99%的颗粒物(尘埃、煤尘和其他对肺部有害的颗粒),同时保持77%的透明度。
相比之下,普通纱窗的透明度为80%至85%。在测量了吸收率后,研究人员估计,在重污染情况下,这样的纱窗可以连续300多个小时捕获空气中的颗粒物。在对空气经过一定时间的过滤后,最终滤网变得不透明,这是滤网上积满颗粒物的信号。
空气滤膜成本低
家庭使用这种纱窗膜也很简单,只需3~6个月换一下过滤材料:过滤膜刚开始是半透明的,最后会变棕色。
“如果做成纱窗,换一次比较方便,就像手机贴膜,饱和了摘下来,贴上新的。要进入老百姓家里,必须价格便宜。”崔屹说,“我们的成本10元钱一平方米,包含网格和高分子材料滤膜。”
膜的质量为0.5克每平方米,由于高分子材料的纤维绝缘,静电在使用周期内不会“溜走”。崔屹曾做过实验,即使泡过水,吸霾的效果也不会受到影响。
崔屹还发现,南方的雾霾中,由于潮湿,细颗粒物还会沾染细菌,而这个膜在阻拦颗粒物的时候,也会同时把细菌阻挡在外。
也就是说,以后家里装了这种“纱窗”,就不必担心细菌进来了。
与诺奖得主朱棣文合作创业
“治理雾霾的想法来自中国。”崔屹在韵升集团的座谈会上介绍,“每年回国五六次,明显感觉到这几年雾霾越来越严重,而市场上并没有较好的雾霾过滤设备。”
于是,他就想利用斯坦福大学现有的设备和技术,研发出可以抵挡和过滤雾霾的新技术,让大家摆脱因污染带来的痛苦和疾病。
朱棣文以前也是斯坦福大学教授,1997年获得诺贝尔奖,2009年奥巴马提名朱棣文任能源部长,2013年朱棣文回到斯坦福大学。崔屹介绍说:“一年前我跟他提出我有个‘有趣’的想法,就是关于雾霾过滤技术的,朱教授听完后就说这跟他1997年拿诺贝尔奖的原理是一样的。然后我们开始一块带学生,一起做这件事情。2015年7月份共同创办了4C Air公司。”
此后,崔屹团队成功研发可以有效过滤雾霾的技术,经斯坦福大学公布后,受到了世界科学界的关注。
“有人问我4C什么意思,我解释:我的姓‘崔’的拼音是‘C’开头;朱棣文的‘朱’英文拼法是‘Ch’开头;干净clean是‘C’开头;china也是‘C’开头。我儿子听到这个名字的第一反应是four C,就是for china,为了中国。我认为他的理解很好。”崔屹说。
“滤材市场现在很大,而且越来越大,时机也好,国家和社会有实际需求。”崔屹介绍,有分析报道估计,2015年过滤材拥有160亿美元的市值,这一市值正在不断增长,预计五年内会翻一番,达到320亿美元。
据悉,目前滤材市场需求最大的是美国,中国刚刚超过日本,成为世界第二大需求市场,而且成长得越来越快。
关于崔屹教授
崔屹1976年1月22日出生于广西来宾,在中科大读了本科(化学系93级)。本科毕业后赴美,在哈佛大学化学系攻读纳米应用专业博士,于2002年获得博士学位。目前为斯坦福大学材料学与工程系终身教授、博士和博士后导师,创业者和发明者。领导一个45人的研究团队,从事纳米、新材料、新能源、环境保护和生物科技的研究。
2008年,崔屹教授在美国硅谷创建了Amprius公司,至今已融资超过1亿美金,公司致力于新一代高能锂电池的开发和生产,期产品在消费电子上有着广泛应用,将来会应用于电动汽车上。
2015年,崔屹和朱棣文教授(美国前能源部长,1997年诺贝尔物理奖得主,现任斯坦福大学物理系教授)在美国硅谷共同创建了4C Air公司,致力于PM2.5的过滤技术的开发和生产,在雾霾治理方面取得了全球领先的成绩。
实验展示
两个瓶子中间放一层滤材,一个有含霾气体,另一个置入纯净空气,含霾气体完全透不过去。
