激光诱导

近日，武汉大学联合香港科研人员合作，研究证实疏水性激光诱导石墨烯在温和条件下即可高效快速灭活两种人类冠状病毒。该材料不仅成本低廉，可大量生产，还能温和杀灭病毒，在新冠大流行期间的日常保护中具有极高的潜在应用价值。目前，以相关激光诱导石墨烯材料生产的口罩已量产，该技术对环境非常友好，正确消毒后的口罩可重复使用。

该研究团队开发出了一款新型生物传感器，可以精确检测血液中微量的凝血酶。凝血酶是一种用来止血的酶，它在人体受伤时帮助血液保留在受损的血管中，在伤口愈合过程中起着至关重要的作用。但让生物学家们更感兴趣的是，在异常情况下凝血酶的浓度会升高，因此，通过检测血液中微小浓度的凝血酶，便可以监测和诊断血液疾病及恶性肿瘤。这一研究成果或将彻底改变血液疾病诊断技术。

科研人员采用激光诱导加工法，将聚酰亚胺前驱体直接原位转化为石墨烯晶体膜；针对其直接用作储能电极时所面临的体积效应技术瓶颈，通过优化前驱体的分子构型和热敏感性，大幅增加了激光与聚合物薄膜的作用深度，进而实现了多孔石墨烯晶体膜的宏观厚度制备；以此作为电极构筑的超级电容器，在储能密度和循环稳定性方面得到显著的提升。

为了制造更具“弹性”的可穿戴传感器，Cheng等对其制造方法展开了研究——其中最令他们感兴趣的是直接集成激光诱导石墨烯(LIG)的新型平台。LIG具有高多孔性，可以与碳基或金属氧化物纳米材料集成(这些材料对气体高度敏感)。

激光诱导的石墨烯材料可以杀死几乎所有的大肠杆菌和气溶胶细菌。破坏细菌是由石墨烯与细菌相互作用诱导的，可以在10分钟内杀死99.998%的细菌。对两个冠状病毒样品的初步试验发现，该材料在5分钟内可灭活90%以上的病毒，10分钟内可灭活全部病毒。

1）提出了一种在低熔点非织造布口罩上沉积少量石墨烯的双模激光诱导正向转移方法。2）处理过的口罩表面具有超疏水性，会导致水滴反弹。在阳光照射下，功能性口罩的表面温度可迅速升高到80℃以上，使口罩经过阳光消毒后可重复使用；3）此外，这种石墨烯涂层的口罩可以直接回收，用于太阳能驱动的海水淡化，具有优异的脱盐效果。

LIG是一种微孔石墨烯泡沫，可以在多种材料上生成。激光诱导石墨烯滤水器不仅可以有效的过滤水中污染物，而且低电平电流还能主动杀死细菌和病毒。因此，科学家设计了基于该原理的新型空气过滤器。

美国莱斯大学的James M. Tour教授团队通过CO2激光切割机直接照射聚酰亚胺薄膜，利用光热转换高温碳化聚酰亚胺制备了一种由激光诱导石墨烯（LIG）组成的自带杀菌效果的清洁过滤器，LIG是一种多孔石墨烯泡沫，可以捕获微粒和细菌，更重要的是，通过简单地对石墨烯薄膜通电，周期性焦耳加热机制可产生300℃高温，从而无杀菌剂的作用下实现高效灭菌，在医疗卫生，疾病预防等领域具有巨大的应用潜力。

该设备使用由莱斯大学此前开发的激光诱导石墨烯（LIG）制成。顾名思义，这种材料是通过用激光将聚酰亚胺薄片切成薄片，使其膨化成泡沫状的石墨烯制成的。