Nova tehnologija Mask učinkovito uravnoteži zaščito in udobje
Pandemija Covid-19 je povečala ozaveščenost javnosti o pomenu uporabe mask za osebno zaščito. Kadar pa je velikost očesa tkanine maske dovolj majhna, da zajame viruse, ki so običajno veliki približno sto nanometrov, tkanina običajno tudi omejuje pretok zraka, kar povzroči pritožbe uporabnikov. Zdaj pa so raziskovalci iz Japonske našli način, kako se temu izogniti. V študiji, objavljeni ta mesec v Materials Advances, so raziskovalci z Inštituta za industrijsko znanost Univerze v Tokiu premagali to ozko grlo in razvili filter, ki lahko zajame nanodelce, kot so virusi, ne da bi vplival na pretok zraka ...
Nova tehnologija Mask učinkovito uravnoteži zaščito in udobje
Pandemija Covid-19 je povečala ozaveščenost javnosti o pomenu uporabe mask za osebno zaščito. Kadar pa je velikost očesa tkanine maske dovolj majhna, da zajame viruse, ki so običajno veliki približno sto nanometrov, tkanina običajno tudi omejuje pretok zraka, kar povzroči pritožbe uporabnikov. Zdaj pa so raziskovalci iz Japonske našli način, kako se temu izogniti.
V študiji, objavljeni ta mesec vMaterialni napredekPrisotenRaziskovalci na Inštitutu za industrijsko znanost Univerze v Tokiu so premagali to ozko grlo in razvili filter, ki lahko zajame nanodelce, kot so virusi, ne da bi resno omejil pretok zraka. Ta dosežek so dosegli s skrbnim oblikovanjem strukture por v filtru.
Filter je sestavljen iz nanoplastov, sestavljenih iz urejene mreže, sestavljene iz porfirinov, ki so ploščate, obročaste molekule z osrednjo luknjo. Drobne luknjice v molekulah porfirina so primerne za omogočanje lahkega prehoda majhnih molekul plina v zraku, medtem ko blokirajo gibanje večjih delcev, kot so virusi. Nanoplošče so nato podprte na tkanini, modificirani z nanovlakni, ki vsebuje pore več sto nanometrov, da tvorijo filter.
Nanoplošče na osnovi porfirina so zgrajene z medfaznimi reakcijami, ki jih poganja gibanje reaktantov, ki jih povzroča gradient površinske napetosti na vmesniku zrak-topilo, imenovan Marangonijev učinek. Nanoplošče so nato stisnjene z metodo poštnih znamk in prevlečene s tkanino, modificirano z nanovlakni. “
Kazuyuki Ishii, višji avtor
Ekipa je preizkusila svoj filter z uporabo standardnega postopka za testiranje obraznih mask N95. Rezultati testov filtracije delcev so pokazali, da je filter učinkovito ujel tako majhne delce, kot so virusi. Filter je dosegel 96-odstotno učinkovitost filtracije delcev, kar je preseglo 95-odstotno zahtevo za obrazno masko N95.
»Naš filter na osnovi porfirina je zbral nanodelce s premerom le sto nanometrov,« pojasnjuje Kazuyuki Ishii Kazuyuki. "Pomembno je, da je filter pokazal tudi minimalno zmanjšanje diferenčnega tlaka med meritvami pretoka plina. To kaže, da je filter sposoben ujeti delce tako nizko kot virusi, medtem ko komaj omejuje pretok zraka."
Pristop ekipe, ki vključuje prevleko poroznih nanoplošč na nanovlakna, je obetaven pri zagotavljanju materialov, ki lahko učinkovito filtrirajo majhne delce, kot so virusi, hkrati pa ohranjajo pretok zraka, da zagotovijo udobje in zaščito uporabnika.
Viri:
Kuramochi, Y., et al. (2025). Hibridizacija tkanin, modificiranih z nanovlakni, z nanoplasti na osnovi porfirina za zajem nanodelcev. Napredek materialov. doi.org/10.1039/d5ma00058k.