滑手機就能殺菌 清華研發新型壓電材料
【記者王志誠、周貞伶/綜合報導】 2020/09/20

▲清華材料系教授吳志明(左起)指導研究生何品儀、賴思年研發新型複合壓電材料。(圖:清華大學提供)
一壓就能產生電荷的壓電材料又有重大突破。清華大學材料系教授吳志明團隊利用回收的廢棄物研發出兩種新型複合壓電材料。利用廢棄稻殼研發出的新型觸媒,可淨化工業廢水,除汙速率比傳統光觸媒高出九十倍;廢魷魚骨製成的透明薄膜,貼在手機螢幕、電梯開關及門把,一壓就可以殺菌,可望成為新冠疫情下最受矚目的發明。

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,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。這種新型的石英複合壓電材料對付紡織廢水最難處理的染料也有一套。吳志明將石英粉末倒入五顏六色的染料水中,輕輕搖晃瓶身,短短幾分鐘內,水質就變得清澈透明。

吳志明指出,這項新型石英複合壓電材料的關鍵突破,就是在製程中加入鉬、硫,讓石英棒上長出一片片的二硫化鉬,「就像狼牙棒。」吳志明笑說,這使得材料與汙水的接觸面積大增,除汙效率更好。

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。

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。