اتجاه جديد لتطوير الحماية من الأوبئة – أقنعة النانو

تسبب الالتهاب الرئوي الناجم عن فيروس كورونا الجديد لعام 2019، والذي ظهر لأول مرة في ووهان ودمر البلاد بأكملها، في حالة من الذعر في المجتمع وكان له تأثير كبير على الاقتصاد الوطني. كان هذا مرضًا معديًا آخر يصيب الجهاز التنفسي وانتشر في جميع أنحاء البلاد بعد السارس في عام 2003.

وتبين أن فيروس كورونا الجديد 2019 هو الفيروس التاجي السابع المعروف، حيث يبلغ قطره حوالي 80-120 نانومتر، ويمكن أن يصيب الفقاريات مثل الإنسان والفئران والخنازير والقطط والكلاب والذئاب والدجاج والماشية والطيور. الطريق الرئيسي للانتقال هو من خلال الرذاذ الناتج عن السعال أو العطس. وبالنظر إلى طريقة الانتقال هذه، فإن طريق العدوى في معظم الحالات ينطوي على الاتصال المباشر مع الناقل الفيروسي. وفي الوقت الحاضر، لا يوجد علاج محدد للفيروس. إن تجنب الذهاب إلى الأماكن العامة المزدحمة، وتجنب الاتصال بالمرضى المصابين، وغسل اليدين بشكل متكرر هي طرق الوقاية الرئيسية في الوقت الحاضر.

ويعد ارتداء الكمامة وسيلة مهمة لعزل انتشار الفيروس وحماية الفئات المعرضة للخطر وتحقيق حماية فردية فعالة. في الوقت الحاضر، يمكن للأقنعة عزل البكتيريا وجزيئات PM2.5 بشكل رئيسي بطريقتين: (1) الامتزاز الكهروستاتيكي، الذي ينتمي إلى طريقة عزل نشطة، أي يتم استخدام القوة الكهروستاتيكية بين الألياف الموجودة في الطبقة الوسطى من القناع يمتص البكتيريا والجسيمات الصغيرة (2) العزل الجسدي، الذي ينتمي إلى طريقة العزل السلبي، أي استخدام بنية المسام الصغيرة للقناع نفسه لمنع غزو البكتيريا والفيروسات. من بينها، تستخدم طريقة العزل الفيزيائي بشكل أساسي تأثير الجاذبية وتأثير الاعتراض وتأثير الانتشار وتأثير القصور الذاتي للبكتيريا والجسيمات الدقيقة.

تتمثل متطلبات تصميم الأقنعة الجراحية الطبية العامة في قدرتها على حجب جزيئات الهباء الجوي البكتيري التي يزيد قطرها عن 3 ميكرون. تتميز الطبقة الأساسية للقناع بقطر مسام كبير، مما لا يمكنه تحقيق العزل الجسدي للجزيئات الصغيرة من البكتيريا والفيروسات بشكل مثالي. الطريقة هي في المقام الأول الامتزاز الكهروستاتيكي. ومع ذلك، مع زيادة وقت الارتداء (مثل ساعة إلى ساعتين)، بسبب تنفس مرتديه والأنشطة البشرية الأخرى، يصبح القناع رطبًا، وتضعف قدرته على امتصاص الكهرباء الساكنة، ويتدهور تأثير العزل تدريجيًا. ونظرًا لصغر حجم الفيروس، لا تستطيع الأقنعة الجراحية الطبية العادية توفير حماية عزل فعالة وطويلة الأمد.

أقنعة النانو أصبح قناعًا وقائيًا طبيًا عالي الكفاءة بسبب أداء الترشيح الفعال. على غرار الأقنعة الطبية العادية، تشتمل أقنعة النانو المضادة للبكتيريا أيضًا على طبقة خارجية وطبقة وسطى وطبقة داخلية وحلقات للأذن ومشابك للأنف وأجزاء أخرى. الميزة الخاصة لأقنعة النانو هي أن الطبقة الوسطى تتكون من أغشية نانوية ذات حجم مسام أصغر (100-200 نانومتر)، وهي بشكل عام مواد PTFE. يحتوي فيلم PTFE المحضر بطريقة التمدد أحادي الاتجاه أو ثنائي المحور على بنية صغيرة مسامية تشبه شبكة العنكبوت على السطح، وله تغييرات معقدة للغاية في البنية ثلاثية الأبعاد، مثل اتصال الشبكة، وترصيع الثقب، وثني المسام، لذلك فقد ترشيح سطحي ممتاز. سمات. تتميز أقنعة النانو التي يتم إنتاجها باستخدام هذه المادة بخصائص كفاءة الحاجز العالية، وعمر الخدمة الطويل، والخفيفة وقابلة للتنفس، وهي اتجاه جديد لتطوير الأقنعة في المستقبل. ومع ذلك، في الوقت الحاضر، تعتبر هذه الأقنعة باهظة الثمن نسبيًا ولا يمكنها أن تحل محل الأقنعة التقليدية تمامًا. (قوه شياو قانغ، عضو جمعية المركبات الصينية)