防毒口罩不够用了，研究人员开发出了杀毒口罩

研究人员已经开发出N95抗病毒口罩，这种口罩可以佩戴更长时间，减少浪费。

　　

研究团队利用方便和廉价的设备来改进N95口罩，减少浪费

伦斯勒理工学院(Rensselaer Polytechnic Institute)的研究人员发明了一种生产N95口罩的实用方法，这种口罩既能很好地阻隔细菌，又能在接触时杀死细菌。抗病毒和抗菌口罩可能会佩戴较长时间，这将导致更少的塑料垃圾，因为口罩不需要经常更换。

为了对抗传染性呼吸道疾病和环境污染，伦斯勒生物技术与跨学科研究中心(CBIS)化学与生物工程助理教授Helen Zha与材料科学与工程副教授、材料、器件与集成系统中心(cMDIS)成员Edmund Palermo合作。

Palermo说:“这是一个多方面的材料工程挑战，需要一个伟大的、多样化的合作团队。我们认为，这项工作是迈向更持久、自我消毒的个人防护设备的第一步，比如N95呼吸器。它可能有助于减少通过空气传播的病原体。”

根据最近发表在《应用ACS材料与界面》(Applied ACS Materials and Interfaces)上的研究，研究人员成功地将广谱抗菌聚合物嫁接到N95口罩中使用的聚丙烯过滤器上。

N95口罩的设计目的是提供非常紧贴面和高效过滤空气中的颗粒物。

“N95口罩中的活性过滤层对化学改性非常敏感。它会使它们在过滤方面表现更差，所以它们本质上不再像N95那样表现。它们是由聚丙烯制成的，而聚丙烯很难进行化学修饰。另一个挑战是，你不想破坏这些口罩上非常细的纤维网络，这可能会让它们更难呼吸。”

Zha和Palermo，以及来自Rensselaer、密歇根理工学院和麻省理工学院的其他研究人员，通过紫外线(UV)引发的接枝，将抗菌季铵盐聚合物共价连接到非织造聚丙烯织物的纤维表面。

他说:“我们开发的这个过程使用了一种非常简单的化学物质，创造出这种不浸出的聚合物涂层，它可以通过打破病毒和细菌的外层来杀死它们。这是一种非常直接的、具有潜在可扩展性的方法。”

该团队在他们的过程中只使用了广泛可用的紫外线和丙酮，使其易于实施。最重要的是，该工艺可以应用于已经生产的聚丙烯过滤器，而无需开发新的过滤器。        

研究小组发现，当该工艺直接应用于N95口罩的过滤层时，过滤效率确实有所下降，但解决办法很简单。用户可以戴上一个未修改的N95口罩，上面还有一层聚丙烯，上面有抗菌聚合物。在未来，制造商可以制造一种将抗菌聚合物嵌入到最表层的口罩。

医护人员甚至重复使用了原本一次性使用的口罩。快进到2022年，各种类型的口罩现在都很常见。然而，新冠肺炎发病率仍然很高，未来发生另一场大流行的威胁很有可能，一次性口罩正在垃圾填埋场堆积。

Zha说:“希望我们在新冠肺炎大流行的另一边。但这种技术将越来越重要。由空气中的微生物引起的疾病的威胁并没有消失。现在是时候改进我们用来保护自己的材料的性能和可持续性了。”

伦斯勒工程学院院长谢卡·加德(Shekhar Garde)说:“在接触聚丙烯时添加化学基团来杀死病毒或细菌是一个聪明的策略。考虑到日常生活中大量的聚丙烯，也许这种策略在许多其他情况下也很有用。”

“Virucidal N95 Respirator Face Masks via Ultrathin Surface-Grafted Quaternary Ammonium Polymer Coatings” by Mirco Sorci, Tanner D. Fink, Vaishali Sharma, Sneha Singh, Ruiwen Chen, Brigitte L. Arduini, Katharine Dovidenko, Caryn L. Heldt, Edmund F. Palermo and R. Helen Zha, 25 May 2022, ACS Applied Materials and Interfaces.
DOI: 10.1021/acsami.2c04165