Uus Maski tehnoloogia tasakaalustab tõhusalt kaitse ja mugavuse

Uus Maski tehnoloogia tasakaalustab tõhusalt kaitse ja mugavuse

Covid-19 pandeemia on suurendanud üldsuse teadlikkust maskide kasutamise tähtsusest isikukaitses. Kui aga maski kangaste võrgusilma suurus on piisavalt väike, et püüda kinni viirustest, mis on tavaliselt umbes saja nanomeetri suurused, piirab kangas tavaliselt ka õhuvoolu, mille tulemuseks on kasutaja kaebus. Kuid nüüd on Jaapani teadlased leidnud viisi, kuidas seda vältida.

Sel kuul aastal avaldatud uuringusMaterjalid edenebkohalTokyo ülikooli tööstusteaduste instituudi teadlased on sellest kitsaskohast üle saanud ja välja töötanud filtri, mis suudab püüda nanoosakesi, näiteks viirusi, ilma õhuvoolu tõsiselt piiramata. Nad saavutasid selle saavutuse, kujundades hoolikalt filtri pooride struktuuri.

Filter koosneb nanolehtedest, mis koosnevad järjestatud võrgustikust, mis koosneb porfüriinidest, mis on lamedad rõngakujulised molekulid, millel on keskne auk. Porfüriini molekulides olevad väikesed augud sobivad väikeste gaasimolekulide hõlpsaks läbimiseks õhus, blokeerides samas suuremate osakeste, näiteks viiruste liikumise. Seejärel kinnitatakse nanolehed filtri moodustamiseks nanokiuga modifitseeritud kangale, mis sisaldab mitmesaja nanomeetri suuruseid poore.

Porfüriinil põhinevad nanolehed on konstrueeritud liidese reaktsioonide kaudu, mis on tingitud reagentide liikumisest, mis on põhjustatud õhu-lahusti liidese pindpinevusgradiendist, mida nimetatakse Marangoni efektiks. Seejärel pressitakse nanolehed postmargi meetodil kokku ja kaetakse nanokiuga modifitseeritud kangaga. “

Kazuyuki Ishii, vanemautor

Meeskond testis oma filtrit N95 näomaskide testimise standardprotseduuri abil. Osakeste filtreerimise testide tulemused näitasid, et filter püüdis tõhusalt kinni nii väikesed osakesed kui viirused. Filter saavutas osakeste filtreerimise efektiivsuse 96%, ületades N95 näomaski 95% nõuet.

"Meie porfüriinil põhinev filter kogus nanoosakesi, mille läbimõõt on vaid sada nanomeetrit," selgitab Kazuyuki Ishii Kazuyuki. "Oluline on see, et filter näitas gaasivoolu mõõtmisel ka minimaalset rõhuerinevuse langust. See näitab, et filter on võimeline püüdma osakesi nii madalalt kui viirused, piirates samal ajal vaevu õhuvoolu."

Meeskonna lähenemisviis, mis hõlmab poorsete nanolehtede katmist nanokiududele, näitab paljutõotust pakkuda materjale, mis suudavad tõhusalt filtreerida väikseid osakesi, näiteks viirusi, säilitades samal ajal õhuvoolu, et tagada nii kasutaja mugavus kui ka kaitse.

Allikad: