霧霾圍城 仍是我們當下要面對的現實
霧霾年年有，今冬最嚴重。
2015年的秋冬，大半個北方頻遭霧霾天氣，首都北京兩個多月內10次拉響重污染預警，其中一次連官方測定數值都將近1000點，相當于“雙重爆表”。
而當北方迎來大風，重現藍天的時候，霧霾又被吹到了南方，包括隔海峽相望的寶島臺灣也陷入了重度污染。
其實，何止是北京，大半個中國，只要是黑河-騰沖線以東的人口密集地帶，這個初冬的空氣都不好。
再講一遍——霧霾對人體的危害
所謂通常意義上的灰塵，又稱為揚塵或降塵，屬于粗顆粒物[10,100μm]，肉眼可見，只要無風，一段時間后就能因重力自然沉降到地面。被人體吸入的，大部分能夠為呼吸系統粘膜所黏附，被阻留在鼻腔和口腔表面，并最終能為人體代謝排出，危害性反而沒有直觀感覺的那么大。
而真正的顆粒物成因和被風和人類活動刮起的灰塵不同，空氣中的氮氧化物和碳氫化合物，遇到陽光照射，產生光化學反應，氣體分子變成顆粒物。反應多了，就形成“霾”。
原先常用的污染指標PM10，屬于中顆粒物[2.5,10μm]，又稱為飄塵或浮塵，可長期穩定地懸浮在空氣中，形成“氣溶膠”。它能隨吸入的空氣穿透咽喉，進入下呼吸道，也被稱之為可吸入顆粒物。近年來我們身邊增多的咳嗽、鼻炎乃至咽炎，這就是一個最主要的誘因。
而時下熱議的PM2.5，屬于細顆粒物[0.1,2.5μm]，又稱為云塵或煙塵，氣溶膠可100%深入到細支氣管深處，沉積到肺泡里。這將造成類似香煙一般的危害——誘發肺癌。
實際上，香煙煙霧的大部分就是PM2.5，而空氣凈化器在中國通用的測試標準（GB/T 18801—2008），煙塵源就是指定用某一款著名的香煙，這個牌子叫——紅，塔，山（這種糟事兒，應該不是廣告吧）。更通俗地說，吸了霾，危害就如同在吸二手煙，肺癌的概率在增大。
另外，逐漸開始為人重視的PM0.1，屬于超細顆粒物[0,0.1μm]，被認為還能進一步進入血液循環系統，其所含的有害物質如重金屬元素等比PM2.5更能深入人體，因此對健康構成更大的威脅。
既然都能穿透細支氣管和肺泡，那即使門窗緊閉，室外的PM2.5也會隨著污染的空氣，通過各處縫隙擴散進入，導致室內的空氣質量同步下降。殘酷的真相就是——你躲在室內還是躲不過霧霾。
材料人在行動！防霾抗霾治霾的新材料和新技術
目前，李海濤團隊已成功研制出可有效吸附過濾掉霧霾細顆粒物的氧化石墨烯炭分子篩。它能有效抵抗氣流沖擊，解決防霾產品透氣性差的問題，并且低廉、環保、壽命長。氧化石墨烯碳分子篩在霧霾防護的應用中起到了至關重要的作用。
聚酰亞胺纖維還具有耐高溫、耐化學腐蝕、耐輻射、阻燃等優異性能,與性能完善、應用相仿的Kevlar 49纖維相比，盡管處理時間稍長，但性能下降比率僅為Kevlar 49的幾分之一，各項性能優勢顯著。水泥、鋼鐵、垃圾焚燒等領域因產生煙氣條件和工況的不同，對袋式除塵濾料的耐溫、耐腐蝕性能要求很高，聚酰亞胺纖維能夠充分保障濾料的過濾效率，延長其使用壽命，減少更換次數，大大降低企業的停產損失。此外，聚酰亞胺纖維不規則的截面結構特點，大大提高了其捕集塵粒的能力和過濾效率，粉塵大多被集中到濾料的表面，較難滲透到濾料的內部堵塞孔隙。因此，聚酰亞胺纖維對粉塵的捕集能力大大強于一般纖維，競爭優勢明顯。
作為大型袋式除塵器高溫、高端濾料的核心材料，聚酰亞胺纖維在我國已經實現了工業化生產，如中國科學院長春應用化學研究所建成了國內首條300t/a可連續生產聚酰亞胺短纖維的生產線，但總體上我國聚酰亞胺產業規模較小，產能較低，無法滿足電力、水泥、鋼鐵、有色等行業每年7000～8000t的聚酰亞胺纖維需求量，產品嚴重依賴進口。而全球唯一商業化的聚酰亞胺纖維產品P84由奧地利Evonic公司生產，不僅價格高昂，還對我國實行限量銷售，造成國內聚酰亞胺纖維市場需求得不到滿足，也限制了我國工業除塵裝備技術水平的提高。
研發團隊使用“電旋”（Electrospinning）技術，將液體的聚丙烯腈轉化成蜘蛛網狀，制成薄膜，覆蓋在紗網上，形成透明空氣過濾薄片，纖維上的微小氣孔可捕獲顆粒物。從不同的聚合物溶液中，制造尺寸可控的均勻的纖維過濾器是“電旋”技術的優勢之一。這種多功能性使得“電旋”技術成為生產透明納米纖維的理想工具。
在“電旋”技術中，高電壓被施加到含有聚合物溶液的注射器尖端，電力將聚合物溶液推入納米纖維，并沉積在納米纖維上。由于電場分布，聚合物納米纖維橫亙網孔形成網絡空氣過濾。具有不同表面屬性的納米纖維是由聚合物側鏈上變化的官能團和使用電子濺射法涂層的不同物質組成，所選擇聚合物可用范圍寬且成本低。
通過控制透明空氣過濾薄片的表面化學面積和微觀結構，在嚴重的霧霾天氣展開實驗，結果顯示：透明空氣過濾薄片的透明度達到90%時，空氣中顆粒物的去除率將>95%；透明度達到60%時，顆粒物的去除率將>99%；透明度達到30%時，顆粒物的去除率將>99.97%。
該專利正是利用凹凸棒粘土的極強吸附力，并通電產生正負離子再度強化絮凝反應，使PM2.5；P；M0.5；二噁英等嚴重空氣污染物就地進行吸附于帶電離的凹凸棒上，以自然沉降的方式落地，不再排放到大氣中，從而徹底解決極細小顆粒物污染大氣產生霧霾的根源性問題。
氣膜館可以隔絕霧霾，最關鍵的因素就在于其建筑原理。氣膜建筑是采用內外氣壓差支撐的新型建筑結構，利用建筑內外氣壓差，配備一套智能化的機電設備在建筑內部提供空氣的正壓，把建筑主體的膜結構支撐起來。由于氣膜建筑是一個封閉的環境，所有進入館內的空氣都是通過換氣設備抽取室外空氣輸送進入室內，因此室內所有空氣在輸送過程中就已經經過了凈化處理，室外的塵埃顆粒難以進入建筑內部，保證了館內空氣潔凈。
其實，從建筑成本上來看，氣膜建筑造價相對于磚混結構建筑節省一半以上，建成后不需要額外的裝修，并且配備了照明、采暖制冷、空氣凈化等多種設施。氣膜建筑施工時間短，在半個月左右；可以反復拆卸；使用壽命卻長達二三十年，是近年來一種新型的建筑形態。
最后用柴靜《穹頂之下》的幾句話做結：
——當一個產業正在被淘汰的時候，會有另一個產品冉冉升起。政府最重要的是不要去補貼那些已經要被時代淘汰掉的落后和污染還有虧損的產業，你要給新興的產業，給它們公平競爭的機會，它們會帶給你驚喜。
——成千上萬個孩子正在孕育、正在出生，這些河流、天空、大地應該是屬于他們的。我們沒有權利只知消費，不知克制，我們沒有權利只知抱怨，不知建設，我們有責任向他們證明，一個被能源照亮的世界，同時可以是潔凈和美好的。
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