【記者徐嘉璟綜合報導】新冠肺炎疫情持續延燒，由於病毒可能在飛機內傳播，機艙空氣品質因此成為防疫的關鍵之一。有鑑於此，國立臺灣大學化學工程學系教授吳紀聖率領學生團隊設計「蜂巢式光纖反應器消除飛機艙內空氣細菌病毒（以下簡稱蜂巢反應器）」，希望將高空紫外線導入艙內的光觸媒，有效分解病菌。作品於11月19日獲「第2屆大專校院綠色化學創意競賽」大專組金牌獎。
國立臺灣大學化學工程學系學生鄭宇翔（左）、劉倚辰（中）、盧彥均（右）以「蜂巢式光纖反應器消除飛機艙內空氣細菌病毒」在比賽中獲得金牌。 圖／盧彥均提供
註：觸媒又稱催化劑，可增加化學反應的速率，並不會在過程中消耗掉。
團隊希望將蜂巢反應器裝設於機艙上方，當陽光射入透明機翼，便可透過光纖傳至反應器內的光觸媒。吳紀聖表示，團隊使用的二氧化鈦光觸媒，具有無毒、對人體無害的優點，故可安心應用在機艙。當二氧化鈦接觸到紫外線，就會刺激水分子釋放氫氧自由基，進而氧化有機物的表面，如細菌、病毒，以達滅菌效果。
為了加強滅菌效率，團隊將光觸媒塗抹在具有許多孔洞的陶瓷蜂窩內，增加反應表面積，但此舉會產生阻礙光源的問題，團隊因此把光纖插入蜂窩，利用反射傳遞外界光線。吳紀聖解釋，團隊在光纖側面設計刻痕，使光訊號傳入蜂窩的同時，又能經由孔洞照射光觸媒，以進行滅菌。他補充，結合光觸媒和陶瓷是實驗最難的步驟，「要研究空氣的濕度、溫度，才能讓它（光觸媒）固著在上面。」
由於機艙是密閉空間，要將紫外線傳入陶瓷蜂巢會有困難，因此團隊希望將機翼改為透明設計，以此導入紫外線。逢甲大學航太與系統工程學系教授方俊補充：「當光進到機翼裡面，光波屬於哪個類型，是否與光觸媒的需求一樣，也很重要。」而除了材料透光性問題，方俊補充，團隊也得注意「疲勞破壞」的情形，確保機翼在多次起降、飛行之後，都不會斷裂，保障飛機安全性。
目前蜂巢反應器已證實有良好的殺菌效果，但還未能運用於飛機。臺大化工系學生盧彥均說：「法律有規定飛機的設計與安全性。」研發仍需考量飛行的摩擦力和機體強度。未來團隊考慮先將裝置應用在公車上，盼能協助抗疫，改善公眾空間的空氣品質。
若是菌量不足，會較難測得顯著的滅菌效果。於是團隊使用肉汁培養足量細菌，再將其噴灑於密閉盒，並利用風扇使其擴散，最終才證明實驗有效。 圖／盧彥均提供
