Nový smer vývoja ochrany proti epidémiám – nano masky

Nový koronavírusový zápal pľúc z roku 2019, ktorý sa prvýkrát objavil vo Wu-chane a spustošil celú krajinu, spôsobil paniku v spoločnosti a mal veľký vplyv na národné hospodárstvo. Išlo o ďalšie respiračné infekčné ochorenie, ktoré sa po SARS v roku 2003 rozšírilo po celej krajine.

Zistilo sa, že nový koronavírus z roku 2019 je siedmym známym koronavírusom s priemerom približne 80 – 120 nanometrov, ktorý môže infikovať stavovce, ako sú ľudia, myši, ošípané, mačky, psy, vlci, sliepky, dobytok a vtáky. Hlavná cesta prenosu je prostredníctvom kvapôčok pri kašli alebo kýchaní. Vzhľadom na tento spôsob prenosu cesta infekcie vo väčšine prípadov zahŕňa priamy kontakt s vírusovým vektorom. V súčasnosti neexistuje žiadna špecifická liečba vírusu. Hlavnými preventívnymi metódami v súčasnosti sú vyhýbanie sa navštevovaniu preplnených verejných miest, vyhýbanie sa kontaktu s infikovanými pacientmi a časté umývanie rúk.

Nosenie masky je dôležitým prostriedkom na izoláciu šírenia vírusu, ochranu citlivých skupín a dosiahnutie účinnej individuálnej ochrany. V súčasnosti môžu masky izolovať baktérie a častice PM2,5 hlavne dvoma spôsobmi: (1) Elektrostatická adsorpcia, ktorá patrí k aktívnej metóde izolácie, to znamená, že elektrostatická sila medzi vláknami v strednej vrstve masky sa využíva na adsorbovať baktérie a drobné častice (2) Fyzická izolácia, ktorá patrí k metóde pasívnej izolácie, to znamená použitie štruktúry malých pórov samotnej masky na blokovanie invázie baktérií a vírusov. Medzi nimi metóda fyzikálnej izolácie využíva najmä gravitačný efekt, zachytávací efekt, difúzny efekt a zotrvačný efekt baktérií a jemných častíc.

Požiadavky na dizajn všeobecných lekárskych chirurgických masiek sú, že môžu blokovať bakteriálne aerosólové častice s priemerom väčším ako 3 mikróny. Vrstva jadra masky má veľký priemer pórov, ktorý nedokáže dokonale fyzikálne izolovať malé častice baktérií a vírusov. Metódou je hlavne elektrostatická adsorpcia. S predlžujúcou sa dobou nosenia (napríklad 1 až 2 hodiny) je však maska ​​v dôsledku dýchania a iných ľudských aktivít vlhká, jej elektrostatická adsorpčná kapacita je oslabená a izolačný efekt sa postupne zhoršuje. Vzhľadom na malú veľkosť vírusu nemôžu bežné lekárske chirurgické masky dosiahnuť dlhodobú a účinnú izolačnú ochranu.

Nano masky sa stali vysoko účinnou lekárskou ochrannou maskou kvôli ich účinnému filtračnému výkonu. Podobne ako bežné lekárske masky, aj nano antibakteriálne masky obsahujú vonkajšiu vrstvu, strednú vrstvu, vnútornú vrstvu, ušné slučky, klipy na nos a ďalšie časti. Zvláštnosťou nano masiek je, že strednú vrstvu tvoria nano membrány s menšou veľkosťou pórov (100-200 nanometrov), vo všeobecnosti materiály PTFE. PTFE fólia pripravená metódou jednosmerného alebo biaxiálneho naťahovania má na povrchu mikroporéznu štruktúru podobnú pavučine a má veľmi zložité zmeny v trojrozmernej štruktúre, ako je sieťové spojenie, vkladanie otvorov a ohýbanie pórov, takže má vynikajúca povrchová filtrácia. Vlastnosti. Nano masky vyrobené s použitím tohto materiálu sa vyznačujú vysokou bariérovou účinnosťou, dlhou životnosťou, ľahkosťou a priedušnosťou a sú novým smerom vývoja masiek v budúcnosti. V súčasnosti sú však takéto masky pomerne drahé a nedokážu úplne nahradiť tradičné masky. (Guo Xiaogang, člen China Composites Society)