《PNAS》新技术帮人摆脱“湿哒哒”的口罩

韩国科学技术研究所的一组研究人员与高丽大学的一名同事合作，发现在口罩表面蚀刻凹槽可以更好地阻挡水滴。

　　

               

光学图像显示了N95型口罩纤维表面沉积的各种大小的水滴(直径为0.2-5毫米)。

韩国科学技术研究院的一组研究人员与高丽大学的一名同事合作，发现在口罩表面蚀刻凹槽可以更好地阻挡水滴，从而更有效地防止疾病的传播。

在他们发表在《PNAS》上的研究中，研究小组使用了一种著名的蚀刻技术来减少口罩中的水分积聚，这种口罩用于防止空气传播疾病的感染。之前的研究表明，在几个小时内，N95口罩会因为佩戴者呼吸中的水分积累而变得不那么有效。这使得空气更难通过，导致口罩内部压力增加。

               

光学图像显示了N95型口罩的微纤维上沉积的大水滴(直径1-5毫米)。

这种水分积聚的结果是，更多的空气从口罩两侧排出，可能会向当地环境释放更多的空气颗粒。水分的积聚也会使口罩戴起来不舒服。在这项新的研究中，研究人员寻找了一种方法，可以在不携带病毒的情况下排出N95口罩中的多余水分。

等离子蚀刻是一项成熟的技术，它涉及向材料喷射加压气体，其力量如此之大，以至于在材料中形成微小的凹槽。它通常被用来制造电子设备。由此产生的材料变得防水，因为沟槽太小，无法容纳水分子;因此，液滴最终停留在空气袋上。

在这项新研究中，研究人员将相同的技术应用于N95口罩的两面。他们发现，在口罩正面添加凹槽可以防止雨水、雾和其他液体暴露。在面膜内部，凹槽会排出呼吸中的水分，防止其在面膜内积聚。

               

扫描电镜图像显示N95型口罩微纤维上沉积的小水滴(直径5-20微米)。

该技术在测试中显示，使用N95口罩可以显著减少水分积聚。研究人员还发现，这些凹槽可以排斥微液滴，而微液滴往往是病毒的携带者。

该团队还测试了在大规模生产环境中使用该技术的可能性，他们在合理的时间内生产了10万个蚀刻口罩。他们建议下一步是将新技术应用于商业销售的N95口罩。