新型面罩技术有效平衡防护与舒适度

新型面罩技术有效平衡防护与舒适度

Covid-19 大流行提高了公众对使用口罩进行个人防护重要性的认识。然而，当口罩织物的网眼尺寸小到足以捕获病毒（通常尺寸在一百纳米左右）时，织物通常也会限制空气流动，导致用户投诉。但现在日本的研究人员找到了一种方法来避免这种情况。

在本月发表的一项研究中材料进步展示东京大学产业科学研究所的研究人员克服了这一瓶颈，开发出一种过滤器，可以捕获病毒等纳米粒子，而不会严重限制空气流动。他们通过仔细设计过滤器中的孔隙结构来实现这一壮举。

该过滤器由纳米片组成，纳米片由卟啉组成的有序网络组成，卟啉是带有中心孔的扁平环形分子。卟啉分子中的微小孔适合让空气中的小气体分子轻松通过，同时阻止病毒等较大颗粒的运动。然后将纳米片支撑在含有数百纳米孔的纳米纤维改性织物上以形成过滤器。

基于卟啉的纳米片是通过界面反应构建的，该反应是由空气-溶剂界面的表面张力梯度引起的反应物运动驱动的，称为马兰戈尼效应。然后使用邮票方法压缩纳米片并涂上纳米纤维改性织物。 “

石井和幸，资深作家

该团队使用测试 N95 口罩的标准程序测试了他们的过滤器。颗粒过滤测试结果表明，该过滤器可以有效捕获小至病毒的颗粒。该过滤器的颗粒过滤效率达到96%，超过了N95口罩95%的要求。

“我们的卟啉过滤器收集的纳米颗粒直径仅为一百纳米，”Kazuyuki Ishii Kazuyuki 解释道。 “重要的是，在气流测量过程中，过滤器还显示出压差的最小下降。这表明过滤器能够捕获低至病毒的颗粒，同时几乎不限制气流。”

该团队的方法涉及在纳米纤维上涂覆多孔纳米片，该方法有望提供能够有效过滤病毒等小颗粒的材料，同时保持气流，以确保用户的舒适度和保护。

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