Nauja kaukių technologija efektyviai subalansuoja apsaugą ir komfortą

Nauja kaukių technologija efektyviai subalansuoja apsaugą ir komfortą

Covid-19 pandemija padidino visuomenės supratimą apie kaukės naudojimo svarbą asmens apsaugai. Tačiau kai kaukių audinių tinklelio dydis yra pakankamai mažas, kad užfiksuotų virusus, kurių dydis paprastai yra apie šimtą nanometrų, audinys paprastai taip pat riboja oro srautą, todėl naudotojas skundžiasi. Tačiau dabar mokslininkai iš Japonijos rado būdą, kaip to išvengti.

Šį mėnesį paskelbtame tyrimeMedžiagų pažangaPateiktiTokijo universiteto Pramonės mokslų instituto mokslininkai įveikė šią kliūtį ir sukūrė filtrą, galintį užfiksuoti nanodaleles, tokias kaip virusai, labai neapribodami oro srauto. Jie pasiekė šį žygdarbį kruopščiai suprojektuodami filtro porų struktūrą.

Filtras sudarytas iš nano lakštų, sudarytų iš tvarkingo tinklo, sudaryto iš porfirinų, kurie yra plokščios žiedo formos molekulės su centrine skyle. Mažos porfirino molekulių skylutės yra tinkamos mažoms dujų molekulėms lengvai patekti į orą ir blokuoti didesnių dalelių, pavyzdžiui, virusų, judėjimą. Tada nanosluoksniai yra laikomi ant nanopluoštu modifikuoto audinio, kuriame yra kelių šimtų nanometrų poros, kad būtų suformuotas filtras.

Porfirino pagrindu pagaminti nanosluoksniai yra sukonstruoti per paviršines reakcijas, kurias sukelia reagentų judėjimas, kurį sukelia paviršiaus įtempimo gradientas oro ir tirpiklio sąsajoje, vadinamas Marangoni efektu. Tada nanolakštai suspaudžiami naudojant pašto ženklų metodą ir padengiami nanopluoštu modifikuotu audiniu. “

Kazuyuki Ishii, vyresnysis autorius

Komanda išbandė savo filtrą naudodama standartinę N95 veido kaukių testavimo procedūrą. Dalelių filtravimo bandymų rezultatai parodė, kad filtras efektyviai sulaikė tokias mažas daleles kaip virusai. Filtras pasiekė 96% dalelių filtravimo efektyvumą, viršijantį 95% reikalavimą N95 veido kaukei.

„Mūsų porfirino pagrindu sukurtas filtras surinko tik šimto nanometrų skersmens nanodaleles“, – aiškina Kazuyuki Ishii Kazuyuki. "Svarbu, kad atliekant dujų srauto matavimus filtras taip pat parodė minimalų slėgio perkryčio sumažėjimą. Tai rodo, kad filtras gali sulaikyti daleles tiek, kiek virusai, ir vos apriboti oro srautą."

Grupės metodas, apimantis porėtą nanopluošto dengimą ant nanopluoštų, rodo daug žadančių medžiagų, galinčių efektyviai filtruoti mažas daleles, tokias kaip virusai, išlaikant oro srautą, kad būtų užtikrintas naudotojo patogumas ir apsauga.

Šaltiniai: