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研究人员开发纳米纤维过滤器 几乎100%捕获冠状病毒气溶胶

以前的研究使用的是生理盐水、聚苯乙烯珠和噬菌体,它们一组感染细菌病毒的代用品。这项研究由加州大学河滨分校和乔治华盛顿大学的工程师领导,比较了外科和棉质口罩、颈部护套和电纺纳米纤维膜在去除冠状病毒气溶胶以防止空气传播方面的效果。棉质口罩和颈部护套只能去除约45%-73%的气溶胶。手术口罩的效果要好得多,能去除98%的冠状病毒气溶胶。但纳米纤维过滤器几乎能去除所有的冠状病毒气溶胶。

世界卫生组织和美国疾病控制中心都承认气溶胶是COVID-19病毒传播的一个主要机制。气溶胶是水或其他物质的微小颗粒,可以长时间悬浮在空气中,小到足以穿透呼吸系统。人们在呼吸、咳嗽、说话、喊叫或唱歌时都会释放气溶胶。如果他们感染了COVID-19,这些气溶胶也可能含有病毒。吸入足够数量带有冠状病毒的气溶胶可以使人生病。遏制COVID-19气溶胶传播努力主要是通过要求人们戴口罩和改善室内通风和空气过滤系统,尽量减少个人接触和减少环境中气溶胶的总量。

研究人员开发纳米纤维过滤器 几乎100%捕获冠状病毒气溶胶
研究人员开发纳米纤维过滤器 几乎100%捕获冠状病毒气溶胶

研究一种具有传染性的新病毒是很危险的,要在具有最高生物安全等级的实验室里进行,而这种实验室相对来说比较少。迄今为止,大流行期间关于口罩或过滤器效率的所有研究都使用了其他被认为可以模仿冠状病毒气溶胶大小和行为的材料。新的研究通过测试气溶胶生理盐水和含有冠状病毒的气溶胶对此进行了改进,这种冠状病毒与引起COVID-19的病毒属于同一家族,但只感染小鼠。

研究人员通过向一滴液态聚偏氟乙烯发送高电压,使直径约为300纳米的丝线旋转,产生了一个纳米纤维过滤器,大约比人类头发细167倍。这一过程在纳米纤维的表面形成了直径只有几微米的孔隙,这有助于它们捕获99.9%的冠状病毒气溶胶。

这种生产技术被称为电纺,具有成本效益,可用于大规模生产个人防护设备和空气过滤系统的纳米纤维过滤器。电纺还使纳米纤维带有静电荷,增强了它们捕获气溶胶的能力,而且它们的高孔隙率使穿着电纺纳米纤维过滤器更容易呼吸。

电纺技术可以推进口罩和空气过滤器的设计和制造。通过电纺技术开发新的口罩和空气过滤器是很有前途的,因为它在过滤方面有很高的性能,经济上是可行的,并且可以满足现场口罩和空气过滤器需要。

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    以前的研究使用的是生理盐水、聚苯乙烯珠和噬菌体,它们一组感染细菌病毒的代用品。这项研究由加州大学河滨分校和乔治华盛顿大学的工程师领导,比较了外科和棉质口罩、颈部护套和电纺纳米纤维膜在去除冠状病毒气溶胶以防止空气传播方面的效果。棉质口罩和颈部护套只能去除约45%-73%的气溶胶。手术口罩的效果要好得多
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