N95口罩是一线医护人员个人防护装备的重要组成部分。这些口罩在过滤掉0.3微米的微粒方面效率高达95%,同时还保持了合理的透气性,这要归功于一层融合了电荷吸引微粒的熔融聚丙烯纤维。
在COVID-19大流行期间,由于全球供应严重短缺而导致的长期使用和净化,很容易消除收费并降低过滤效率。
在AIP出版的《流体物理》杂志上,杏耀主管来自印度塔塔基础研究学院和以色列理工学院的研究人员分享了一种方法,可以将N95口罩的过滤效率恢复到箱外水平——只要口罩的结构没有受损。
合著者尚卡尔·高希(Shankar Ghosh)说:“如今,医疗工作者长时间佩戴N95口罩。”“这会导致非常潮湿的环境,而潮湿对静电有害。”
在使用过程中,由于湿度的影响,所有静电口罩的效率都会慢慢降低。
高希说:“在印度季风期间,像孟买这样的地方情况更糟,环境湿度可以达到90%以上。”
该小组的研究发现,在高电场下,聚丙烯的导电性很高,这使得通过连接电池向材料中引入过量电荷成为可能。当电荷源关闭时,外加电场变为零,聚丙烯的导电性有效地降为零。结果,增加的载流子固定,而材料保持电荷。
研究人员发现,他们可以把N95扔到标准洗衣机里清洗,这大大降低了过滤效率。然后,
杏耀客户端IOS不能下载 ,他们可以将电池夹在两个高电压电极之间进行充电,以恢复95%的效率。
高希说:“我们还展示了一种电池驱动的智能面罩的概念验证结构,它会定期将失去的电量插入充电站进行补充——就像给智能手机充电一样。”
该组织认为,这种让口罩保持充电状态的方法将带来高能效的智能口罩。
“电流的单位是微安,功率需求非常低,大约是毫瓦,所以一个紧凑而实用的解决方案可能很快就会可行,”高希说。
除此之外,他们的方法将适用于各种空气过滤应用,杏耀注册如HVAC或工业过滤器。