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是时候扔掉N95口罩了!铜泡沫做的口罩过滤性强还能反复清洗

黄琨

口罩

新冠疫情期间,口罩成了必需品,但口罩本身易坏,也不易消毒,不能重复使用。浪费资源的同时购买储存也麻烦。现在,研究人员将铜纳米线转化为金属泡沫,可以用于面罩和空气过滤系统,过滤效率高,易去污,还可回收利用。

研究于3月24日发表在《纳米快报》上,标题为“Efficient and Robust Metallic Nanowire Foams for Deep Submicrometer Particulate Filtration”(用于深亚微米颗粒过滤的高效耐用金属纳米线泡沫),通讯作者为乔治敦大学物理系的Kai Liu。

新冠病毒感染者在咳嗽或打喷嚏时,会向空气中喷射出小水滴和悬浮颗粒。这些直径小于0.3µm的颗粒可以在空气中停留数小时,因此,好的口罩材料需要能够阻隔这些微小颗粒。

现有的一些滤料有各种缺点。例如,玻璃纤维、碳纳米管和聚丙烯纤维的耐久性不足以经受反复的去污程序,而有些纤维则依赖静电,无法清洗。

最近,此前的研究开发出了具有微观孔隙的金属泡沫,这种泡沫更坚固,更能抵抗变形、溶剂和高温高压。

在这次研究中,研究团队想看看铜泡沫是否能有效去除亚微米尺寸的气溶胶,同时还能持久地去污和再利用。

研究人员收集电沉积的铜纳米线,并将其浇铸成一个独立的三维网络,该网络通过加热固化形成牢固的键合,添加第2层铜以进一步增强材料。

在测试中,铜泡沫在加压和高速空气中保持了其形状,这证明了其耐用性和耐清洗性。与此同时,铜泡沫对0.1-1.6µm尺寸范围内的颗粒具有良好的过滤效率。根据研究小组的计算,他们泡沫的透气性一般与市面上的聚丙烯N95口罩相当。

译/前瞻经济学人APP资讯组

参考资料:

【1】https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.1c00050

【2】https://www.sciencedaily.com/releases/2021/03/210324094705.htm


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