物理科技生物学-PHYICA

铜泡沫作为xingjiaotu高效、耐用的过滤器,用于可重复使用的口罩和空气净化器

纳米技术 2021-10-15 23:58:24

美国化学学会 一种铜基泡沫过滤器位于一株植物的刚毛上,显示出其质轻的特性,这种过滤器有朝一日可以用于面罩或空气净化器

信用:改编自纳米信2021,DOI: 10

1021/acs

纳米莱特

1c00050 在新冠肺炎大流行期间,人们已经习惯于戴口罩,但许多覆盖物很脆弱,不容易消毒

金属泡沫经久耐用,其小孔和大表面积表明它们能有效过滤微生物

现在,研究人员在美国化学学会的《纳米快报》上报道说,已经将铜纳米线转化为金属泡沫,可以用于面罩和空气过滤系统

泡沫过滤效率高,易于净化再利用,可回收利用

当患有呼吸道感染的人,如SARS-CoV-2,咳嗽或打喷嚏时,他们会向空气中释放小滴和雾化颗粒

小于0的粒子

3微米可以在空气中停留数小时,因此能够捕获这些微小颗粒的材料非常适合用于口罩和空气过滤器

但是一些现有的过滤材料有缺点

例如,玻璃纤维、碳纳米管和聚丙烯纤维不够耐用,无法经受反复的去污程序,而一些纤维则进一步依赖静电,因此无法清洗,导致大量浪费

最近,研究人员开发出了具有微小孔隙的金属泡沫,这种泡沫更坚固,更能抵抗变形、溶剂以及高温高压

因此,刘凯和他的同事想开发和测试泡沫铜,看看它们是否能有效地去除亚微米大小的气溶胶,同时又足够耐用,可以净化和重复使用

研究人员通过收集电沉积铜纳米线并将其铸造成独立的三维网络来制造金属泡沫,该网络通过加热固化形成牢固的结合

添加第二铜层以进一步强化材料

在测试中,铜泡沫在加压和高风速下保持不变,表明它对可重复使用的面罩或空气过滤器是耐用的,可以用洗涤或压缩空气清洗

研究小组发现,金属泡沫对0

1-1

6微米大小范围,这与过滤非典-冠状病毒-2有关

他们最有效的材料是a 2

5毫米厚的版本,铜占体积的15%

这种泡沫具有大的表面积,截留了0

1-0

4微米雾化盐颗粒,常用于面罩测试

根据研究小组的计算,他们的泡沫的透气性通常与市售的聚丙烯N95口罩相当

研究人员说,由于这种新材料是铜基的,过滤器应该耐清洁剂,允许多种消毒选择,其抗菌性能将有助于杀死截留的细菌和病毒

此外,它们是可回收的

研究人员估计,目前这种材料每个口罩的成本大约为2美元,消毒和重复使用将延长它们的使用寿命,使它们在经济上比目前的产品更有竞争力

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