从普通废品中提取的复合压电材料

由国立清华大学(NTHU)材料科学与工程系教授Jyh-Ming Wu领导的研究小组最近开发了两种从普通废品中提取的复合压电材料。一种是从废弃稻壳中提取的新型催化剂，其处理工业废水的速度比现在使用的光催化剂快 90 倍。另一种是从废弃的鱿鱼骨中提取的材料，用于生产自消毒透明薄膜，适用于手机屏幕、电梯按钮、门把手等的盖子。

有机工业废水通常使用光催化剂进行处理;然而，传统的光触媒需要足够的光线，而废水通常不是很透明，因此效率往往较低。考虑到这个问题，吴的研究团队从稻壳中提取二氧化硅，然后加入钼和硫，制成石英复合压电材料。这种材料可以注入工厂的废水管道，其中水流产生的压力有助于净化污染，无需任何光照。

这种新型石英复合压电材料还可以应对纺织厂产生的废水中存在的难以处理的染料。吴教授通过将石英复合粉末倒入染有染料的水的烧杯中，轻轻搅拌烧杯将其混合;几分钟后，水变得非常清澈。

吴解释说，使这种新材料如此有效的原因是在生产过程中添加了钼和硫;结果，二硫化钼碎片在石英棒上生长——呈现出狼牙棒的外观——增加了材料与污水之间的接触面积，从而提高了处理效率。

吴强调，除了废水处理，这种材料还可以用来生产氢气，氢气可以收集起来用于生产能源;此外，这种压电材料可重复使用和生物降解，提供了一种廉价、方便、有效且环保的废水处理方法。

吴的研究团队还成功地从鱿鱼骨中提取甲壳素，并用它生产出一种新型复合压电材料，适用于生产透明薄膜，只要接触就会自灭菌，非常适合作为公共场合各种物品的屏幕盖自动售票机等场所。

吴通过用大肠杆菌涂抹样品，加压 25 分钟，然后解除压力并等待 5 分钟，证明了薄膜的消毒效果。重复此过程五次后，大肠杆菌减少了 76%。

用于制造这种新型压电材料的几丁质也可以从虾壳、蟹壳和墨鱼骨中提取，也可以使用仿生技术制造。由于它适用于生产用于覆盖屏幕的自消毒透明薄膜，例如手机上使用的屏幕，这种新材料可以在对抗传染病传播方面发挥关键作用。