凭借创新的纳米纤维膜,布口罩抵抗新型冠状病毒的能力可提高至99%

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凭借创新的纳米纤维膜,布口罩抵抗新型冠状病毒的能力可提高至99%


现在很多人都在使用布面口罩来抵御新型冠状病毒。然而,它们通常提供的防护能力比医护人员使用的专业N95口罩要小得多。


这种情况可能很快就会改变。最近,杨百翰大学工程学院的学生与纳米基金会合作,开发出一种纳米纤维膜,可以夹在自制口罩的布片之间。


虽然今天典型的布面口罩可能会阻挡不到50%的病毒颗粒,但使用简单、廉价的材料制成的膜将能够阻挡90%到99%的病毒颗粒,在保持透气性的同时提高功效。


这种薄膜是通过一种叫做“静电纺丝”的过程制成的,它包括将聚合物塑料溶解在溶液中,然后使用电流将聚合物液滴通过针头向下移动。当液滴加速时,它会伸展成一个很小的纤维,保持着静电。


“这些纳米纤维随机地落在收集器上,形成一种无纺布的网状物,” 杨百翰大学机械工程部的高级研究员凯蒂·瓦雷拉(Katie Varela)说。


她解释说,纤维中剩余的电荷是有益的,因为病毒颗粒也有静电。当病毒被它们吸引时,这样它们就不会通过你的口罩了。”


除了功效的显著提高外,纳米纤维口罩的另一个关键好处是,与传统的N95口罩不同,N95口罩以闷热著称,它允许(过滤)空气、水和热量的循环。


纳米基金会的负责人威尔·瓦勒说:“N95口罩如果你不戴,最好的口罩也毫无用处。”我们的纳米纤维膜比现有的N95口罩更容易呼吸,更凉爽、更干燥、更舒适。”


该小组计划将制作薄膜的说明开源。他们希望非营利组织能利用这些指令在当地建立网站,让人们带上口罩来安装薄膜。他们还希望其他工程师能把他们的工作作为跳板,生产出更有效的过滤器。


“我们有我们自己的专利纳米纤维生产工艺,”Vahle谈到该项目的起源时说,“但我们意识到,我们在这方面有一些专业知识,为什么我们不把这项技术结合起来,发布一个任何人都能做到的版本?”

凭借创新的纳米纤维膜,布口罩抵抗新型冠状病毒的能力可提高至99%

瓦勒说,当瓦勒和他的同事找杨百翰大学合作这个项目时,杨百翰大学 “抓住了这个机会”。除了提供资金和设施,这所大学还将公司与“出色的学生联系在一起,他们真正展示了令人难以置信的职业道德和帮助需要帮助的人的动力。”


利用前沿科学立即产生积极的影响,对本项目的杨百翰大学的学生也具有很高的价值。


瓦雷拉说:“这次经历使事情变得非常真实。”我真的很高兴我能够帮助对抗新型冠状病毒,帮助全世界的人们。”

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