Arah baharu untuk pembangunan perlindungan wabak - topeng nano

Pneumonia novel coronavirus 2019, yang pertama kali muncul di Wuhan dan melanda seluruh negara, menyebabkan panik dalam masyarakat dan memberi kesan besar kepada ekonomi negara. Ia adalah satu lagi penyakit berjangkit pernafasan yang merebak ke seluruh negara selepas SARS pada tahun 2003.

Telah didapati bahawa coronavirus baharu 2019 adalah coronavirus ketujuh yang diketahui, dengan diameter kira-kira 80-120 nanometer, yang boleh menjangkiti vertebrata seperti manusia, tikus, babi, kucing, anjing, serigala, ayam, lembu dan burung. Laluan utama penularan adalah melalui titisan daripada batuk atau bersin. Memandangkan cara penghantaran ini, laluan jangkitan dalam kebanyakan kes melibatkan sentuhan langsung dengan vektor virus. Pada masa ini, tiada rawatan khusus untuk virus itu. Mengelakkan pergi ke tempat awam yang sesak, mengelakkan sentuhan dengan pesakit yang dijangkiti, dan kerap mencuci tangan adalah kaedah pencegahan utama pada masa ini.

Memakai topeng adalah cara penting untuk mengasingkan penyebaran virus, melindungi kumpulan yang terdedah, dan mencapai perlindungan individu yang berkesan. Pada masa ini, topeng boleh mengasingkan bakteria dan zarah PM2.5 terutamanya dalam dua cara: (1) Penjerapan elektrostatik, yang tergolong dalam kaedah pengasingan aktif, iaitu, daya elektrostatik antara gentian di lapisan tengah topeng digunakan untuk menyerap bakteria dan zarah-zarah kecil (2) Pengasingan fizikal, yang tergolong dalam kaedah pengasingan pasif, iaitu, penggunaan struktur liang kecil topeng itu sendiri untuk menghalang pencerobohan bakteria dan virus. Antaranya, kaedah pengasingan fizikal terutamanya menggunakan kesan graviti, kesan pemintasan, kesan resapan dan kesan inersia bakteria dan zarah halus.

Keperluan reka bentuk topeng pembedahan perubatan am ialah ia boleh menyekat zarah aerosol bakteria dengan diameter lebih daripada 3 mikron. Lapisan teras topeng mempunyai diameter liang yang besar, yang tidak dapat mencapai pengasingan fizikal zarah kecil bakteria dan virus dengan sempurna. Kaedah ini terutamanya penjerapan elektrostatik. Walau bagaimanapun, apabila masa memakai meningkat (seperti 1 hingga 2 jam), disebabkan oleh pernafasan pemakai dan aktiviti manusia yang lain, topeng lembap, kapasiti penjerapan elektrostatiknya menjadi lemah, dan kesan pengasingan secara beransur-ansur merosot. Memandangkan saiz virus yang kecil, topeng pembedahan perubatan biasa tidak dapat mencapai perlindungan pengasingan jangka panjang dan berkesan.

Topeng nano telah menjadi topeng pelindung perubatan berkecekapan tinggi kerana prestasi penapisan yang cekap. Sama seperti topeng perubatan biasa, topeng antibakteria nano juga termasuk lapisan luar, lapisan tengah, lapisan dalam, gelung telinga, klip hidung dan bahagian lain. Ciri khas topeng nano ialah lapisan tengah terdiri daripada membran nano dengan saiz liang yang lebih kecil (100-200 nanometer), umumnya bahan PTFE. Filem PTFE yang disediakan oleh kaedah regangan satu arah atau dwipaksi mempunyai struktur mikroporous seperti web labah-labah di permukaan, dan mempunyai perubahan yang sangat kompleks dalam struktur tiga dimensi, seperti sambungan rangkaian, tatahan lubang, dan lenturan liang, jadi ia mempunyai penapisan permukaan yang sangat baik. Ciri-ciri. Topeng nano yang dihasilkan dengan menggunakan bahan ini mempunyai ciri kecekapan penghalang yang tinggi, hayat perkhidmatan yang panjang, ringan dan bernafas, dan merupakan hala tuju baharu untuk pembangunan topeng pada masa hadapan. Walau bagaimanapun, pada masa ini, topeng sedemikian agak mahal dan tidak dapat menggantikan topeng tradisional sepenuhnya. (Guo Xiaogang, ahli Persatuan Komposit China)