جهت جدیدی برای توسعه حفاظت از بیماری همه گیر - ماسک های نانو

پنومونی کروناویروس جدید ۲۰۱۹ که برای اولین بار در ووهان ظاهر شد و کل کشور را ویران کرد، باعث وحشت در جامعه شد و تأثیر زیادی بر اقتصاد ملی گذاشت. این یکی دیگر از بیماری های عفونی تنفسی بود که پس از سارس در سال 2003 در سراسر کشور گسترش یافت.

مشخص شده است که کروناویروس جدید 2019 هفتمین کروناویروس شناخته شده با قطر حدود 80 تا 120 نانومتر است که می تواند مهره دارانی مانند انسان، موش، خوک، گربه، سگ، گرگ، مرغ، گاو و پرندگان را آلوده کند. راه اصلی انتقال از طریق قطرات ناشی از سرفه یا عطسه است. با توجه به این روش انتقال، مسیر عفونت در بیشتر موارد شامل تماس مستقیم با ناقل ویروسی است. در حال حاضر درمان خاصی برای این ویروس وجود ندارد. پرهیز از رفتن به مکان‌های عمومی شلوغ، اجتناب از تماس با بیماران مبتلا و شستن مکرر دست‌ها از اصلی‌ترین روش‌های پیشگیری در حال حاضر است.

پوشیدن ماسک وسیله ای مهم برای جداسازی شیوع ویروس، محافظت از گروه های حساس و دستیابی به حفاظت فردی موثر است. در حال حاضر، ماسک‌ها می‌توانند باکتری‌ها و ذرات PM2.5 را عمدتاً به دو روش جدا کنند: (1) جذب الکترواستاتیک که متعلق به یک روش جداسازی فعال است، یعنی نیروی الکترواستاتیک بین الیاف در لایه میانی ماسک استفاده می‌شود. جذب باکتری ها و ذرات ریز (2) جداسازی فیزیکی، که متعلق به روش جداسازی غیرفعال است، یعنی استفاده از ساختار منافذ کوچک خود ماسک برای جلوگیری از تهاجم باکتری ها و ویروس ها. در این میان، روش جداسازی فیزیکی عمدتاً از اثر جاذبه، اثر رهگیری، اثر انتشار و اثر اینرسی باکتری ها و ذرات ریز استفاده می کند.

الزامات طراحی ماسک های جراحی عمومی پزشکی این است که می توانند ذرات آئروسل باکتریایی با قطر بیشتر از 3 میکرون را مسدود کنند. لایه اصلی ماسک دارای قطر منافذ زیادی است که نمی تواند به طور کامل به جداسازی فیزیکی ذرات کوچک باکتری ها و ویروس ها دست یابد. روش عمدتاً جذب الکترواستاتیکی است. با این حال، با افزایش زمان پوشیدن (مانند 1 تا 2 ساعت)، به دلیل تنفس کاربر و سایر فعالیت‌های انسانی، ماسک مرطوب است، ظرفیت جذب الکترواستاتیکی آن ضعیف می‌شود و اثر جداسازی به تدریج بدتر می‌شود. با توجه به اندازه کوچک ویروس، ماسک های جراحی پزشکی معمولی نمی توانند محافظت طولانی مدت و موثر ایزوله کنند.

ماسک های نانو به دلیل عملکرد کارآمد فیلتراسیون، به یک ماسک محافظ پزشکی با کارایی بالا تبدیل شده اند. مشابه ماسک های طبی معمولی، ماسک های نانو آنتی باکتریال نیز شامل یک لایه بیرونی، یک لایه میانی، یک لایه داخلی، حلقه های گوش، گیره های بینی و سایر قسمت ها هستند. ویژگی خاص ماسک های نانو این است که لایه میانی از نانو غشاهایی با اندازه منافذ کوچکتر (100 تا 200 نانومتر) و عموماً مواد PTFE تشکیل شده است. فیلم PTFE تهیه شده به روش کشش یک طرفه یا دو محوره دارای ساختار ریز متخلخل مانند تار عنکبوت بر روی سطح بوده و دارای تغییرات بسیار پیچیده ای در ساختار سه بعدی مانند اتصال به شبکه، منبت سوراخ و خم شدن منافذ می باشد. فیلتراسیون سطح عالی امکانات. نانو ماسک‌های تولید شده با استفاده از این ماده دارای ویژگی‌های بازدهی بالا، عمر مفید، سبک و قابلیت تنفس هستند و مسیر جدیدی برای توسعه ماسک‌ها در آینده هستند. با این حال، در حال حاضر، چنین ماسک هایی نسبتا گران هستند و نمی توانند به طور کامل جایگزین ماسک های سنتی شوند. (Guo Xiaogang، عضو انجمن کامپوزیت چین)