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N95口罩很快将可充电而不是一次性的

2020-09-16 12:19:02来源:

大流行使N95口罩迅速成为世界上最抢手的资源之一,因为必要的工人烧掉了数十亿个。一项新的研究可能会导致N95可以充电而不是扔掉,甚至可以不断充值以达到最佳效果。

提议的系统是以色列的Technion-IIT研究人员和印度塔塔基础研究学院的研究人员提供的,它并不是您所期望的去污染之一。相反,它专注于N95蒙版的另一方面,使它们随着时间的推移效率降低。

N95s既使用机械过滤(其中颗粒被捕获在微观纤维的基质中),又使用静电过滤(其中颗粒被吸引到带有静电荷的表面)。就像古老的技巧一样,您将气球擦在头上并粘住了-但大小为微米。

这两种方法的结合使N95面罩非常有效,但随着时间的流逝,空气和湿气越过,静电荷就象其他电荷一样消散。尽管通过紫外线或高温进行的去污可以帮助防止机械过滤器变成小培养皿,但它们却无济于事,无法恢复静电荷,而静电荷充当了第二道进入屏障。

Dov Levine和Shankar Ghosh(分别来自Technion和Tata)发表在《流体物理学》杂志上的一篇论文中表明,可以将N95过滤器充电至接近现成功效水平的程度。所需要的只是将滤波器放置在两个平板电极之间,并施加强电场。

研究人员在论文中写道:“我们发现,沉积在面罩上的总电荷在很大程度上取决于充电时间……在60分钟的1000 V充电后,原始值几乎可以恢复。”

不过,每班之后医护人员不太可能会拆卸口罩。尽管可以(如果有效的话)建立一种服务和特殊的口罩类型来做到这一点,但该团队还探讨了使用内置电池不断为自身充电的口罩的可能性:

需要一种能够实时补充掩模上损失的电荷的解决方案。在本节中,我们提供了一种使面罩保持充电状态的概念验证方法,是对充电方法的逻辑扩展。

我们测试了一种通过过滤材料保持电荷并因此保持过滤效率的技术……由于所需的电流非常小,因此不需要大型电池,而且小型紧凑实用的解决方案也是可行的。

上图显示了一个原型,团队发现该原型运行良好。

当然,还没有为部署做好准备。IEEE Spectrum向N95掩模的创建者Peter Tsai征求了他的意见。他认为,该团队测试过滤效果的方法“可能存在问题”,但在其余研究中都没有问题。

尽管该小组明天或下周将不在医院里,但研究小组指出:“至关重要的是,我们的方法可以使用现成的设备和材料进行,因此可以在城市和农村地区使用。”因此,一旦经过全面测试,这些可充电口罩可能会开始出现在任何地方。希望如此。

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