Az új maszk technológia hatékonyan egyensúlyban tartja a védelmet és a kényelmet

Az új maszk technológia hatékonyan egyensúlyban tartja a védelmet és a kényelmet

A Covid-19 világjárvány felhívta a figyelmet a maszk használatának fontosságára a személyi védelemben. Ha azonban a maszkszövet hálómérete elég kicsi ahhoz, hogy elkapja a vírusokat, amelyek általában körülbelül száz nanométeres méretűek, a szövet általában a levegő áramlását is korlátozza, ami a felhasználó panaszát okozza. De most japán kutatók megtalálták a módját ennek elkerülésére.

Ebben a hónapban megjelent tanulmánybanAz anyagok fejlődéseJelenlegiA Tokiói Egyetem Ipartudományi Intézetének kutatói leküzdötték ezt a szűk keresztmetszetet, és kifejlesztettek egy szűrőt, amely képes befogni a nanorészecskéket, például a vírusokat anélkül, hogy súlyosan korlátozná a légáramlást. Ezt a teljesítményt a szűrő pórusszerkezetének gondos megtervezésével érték el.

A szűrő porfirinekből álló rendezett hálózatból álló nanolemezekből áll, amelyek lapos, gyűrű alakú molekulák központi lyukkal. A porfirin molekulákban lévő apró lyukak alkalmasak arra, hogy lehetővé tegyék a kis gázmolekulák könnyű átjutását a levegőben, miközben blokkolják a nagyobb részecskék, például a vírusok mozgását. A nanolapokat ezután egy nanoszál-módosított szövetre támasztják, amely több száz nanométeres pórusokat tartalmaz a szűrő kialakításához.

A porfirin alapú nanolemezeket a Marangoni-effektusnak nevezett felületi reakciókon keresztül állítják elő, amelyeket a reagensek mozgása okoz, amelyet a levegő-oldószer határfelületen kialakuló felületi feszültség gradiens okoz. A nanolapokat ezután postai bélyeg módszerrel összenyomják, és nanoszálas módosított szövettel vonják be. "

Kazuyuki Ishii, vezető szerző

A csapat az N95-ös arcmaszkok tesztelésére vonatkozó szabványos eljárással tesztelte szűrőjüket. A részecskeszűrési tesztek eredményei azt mutatták, hogy a szűrő hatékonyan csapdába ejtette a vírusokhoz hasonló apró részecskéket. A szűrő 96%-os részecskeszűrési hatékonyságot ért el, ami meghaladta az N95-ös arcmaszk 95%-os követelményét.

„A porfirin alapú szűrőnk mindössze száz nanométer átmérőjű nanorészecskéket gyűjtött össze” – magyarázza Kazuyuki Ishii Kazuyuki. "Fontos, hogy a szűrő a nyomáskülönbség minimális csökkenését is kimutatta a gázáramlás mérése során. Ez azt mutatja, hogy a szűrő képes a vírusokig terjedő részecskék befogására, miközben alig korlátozza a légáramlást."

A csapat megközelítése, amely magában foglalja a porózus nanorétegek nanoszálakra való bevonását, ígéretesnek bizonyul olyan anyagok beszerzésében, amelyek képesek hatékonyan kiszűrni a kis részecskéket, például a vírusokat, miközben fenntartják a légáramlást a felhasználói kényelem és a védelem érdekében.

Források: