About CCW Laboratory

About the laboratory

CCW 氣膠及生醫科學實驗室簡介

 

氣膠 (aerosols) 是懸浮在氣體中之懸浮微粒的統稱。這些肉眼見不到, 雙手摸不到的精微物質, 卻是世界中真真實實的存在, 並對於大氣, 環境, 生態, 氣候變遷以及健康有著深遠的影響。

自然界生成的氣膠, 例如海洋飛沫氣膠, 對於維持地球氣候恆定扮演重要角色。近年來,因人為活動產生之氣膠, 例如:PM2.5所導致的霧霾現象已嚴重危害到人類的生存環境、空氣品質及健康。

氣膠在許多重要研究領域包括大氣化學、環境化學、氣候變遷皆扮演舉足輕重的關鍵性角色。近年來,將氣膠生醫科學及氣膠新藥開發更是極具潛力之研究領域。由於氣膠本身的化學組成、尺寸、內部結構以及外在型態皆相當多元化,且這些特性又與其來源及當下所處之周邊環境狀態息息相關,導致長久以來在探討氣膠基礎物化特性的研究上,無論是在實驗或是理論模擬上有相當大的挑戰性。然而,為能深入了解氣膠如何從分子層級影響生存環境、大氣結構乃至氣候變遷,或是開發氣膠在生醫領域的應用,吾人對於氣膠本身物理、化學、光學等基礎性質的精確掌握是至關緊要的。

本氣膠及生醫科學實驗室的主要目標即在藉由各種研究方法並開發新的實驗技術,深入探討諸多與氣膠相關且迫切待解決的科學議題。我們希望能藉由瞭解氣膠的基礎物理, 化學, 生物特性及其隨時間發生變化的動力學行為, 以及它們與周遭環境的相互作用來審視這些無時無刻懸浮在我們身邊的精微物質。

氣膠基礎物理化學特性
氣膠對大氣、氣候及環境生態之影響
氣膠生醫科學及PM2.5預防醫學
高階氣膠檢測技術及儀器設備開發

氣膠在許多重要的研究領域包括環境化學、大氣化學乃至星際化學都扮演著關鍵性的重要角色。近年來氣膠生醫科學更是極具潛力之新星。然而,無論是欲深刻地了解氣膠如何從原子及分子層級影響周遭環境、大氣結構乃至氣候變遷,或是欲開發氣膠在生醫科學及藥物開發等新穎應用,我們對於氣膠本身的物理、化學、光學 甚至生物活性等基礎性質的精確掌握乃至操控是至關緊要的。自從新冠肺炎疫情爆發以來,最新研究更證實病毒以氣膠方式於空氣中傳播為主要感染途徑。深入了解病毒氣膠的特性及其防治措施更為當前控制新冠疫情繼續延燒最關鍵且迫切的議題。

氣膠本身的組成、尺寸、內部結構以及外在型態相當多元化,而這些特性又與其當下所處環境之狀態息息相關, 在探討氣膠基礎特性的研究上,無論是實驗或是理論模擬上皆是挑戰性相當高的工作。透過對於氣膠物理、化學、生物特性的基礎研究,可望對這些刻不容緩的議題有更確切的認知並進而研擬出能夠保護、修復生態環境以及守護公眾健康的積極措施。

氣膠 (aerosols) 

為懸浮在空氣中的極微細粒子,在自然界中氣膠大多以極微之固態顆粒或液滴的形態懸浮於空氣中。氣膠漫佈在我們一呼一吸的空氣中,或許不容易察覺, 然而透過它們,我們與所處的環境以及其他生命緊密的相連。

氣膠來源 

根據來源, 氣膠可以分為因自然現象所產生的自然氣膠或是因人為活動所產生的人為氣膠。自然氣膠包括:海洋氣膠、火山氣膠及生物氣膠。生物氣膠泛指懸浮在空氣中的生物源性物質 (如: 細菌、病毒、花粉、孢子)。人為氣膠包括來自固定汙染源 (如:工廠廢氣中的懸浮物質), 移動汙染源(如:交通工具尾氣排放中的懸浮物質) 或生活逸散源 (如:烹調、抽菸、燒香、燃煤、生質燃燒或呼氣氣膠)。

氣膠大小

氣膠的粒徑通常介於數個奈米乃至微米量級,氣膠粒徑的大小決定了它們受空氣拖曳力影響的程度、懸浮在空氣中的時間、在有氣流或風吹的情況下能夠傳輸的距離、以及經由呼吸攝入人體或動物體內後沉積或流佈的位置。