【材制 | 視角】口罩里的科學(xué)

2022-06-05 22:04 作者:青春材制 0人讀過 | 我要投稿

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2022-06-04

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隔絕病毒，守護著你與夏天

??引子??

????????三年新冠疫情背景下，口罩成了貼身保護我們的隨身物品，小小口罩是如何保護我們的？其中的科學(xué)原理，且讓我娓娓道來。

??原理??

　　口罩是一種衛(wèi)生防疫用品，可以過濾通過他的空氣，阻擋有害的氣體、氣味、飛沫、病毒等物質(zhì)的作用，那么它是如何過濾這些物質(zhì)的呢?

　　首先組成口罩主要組成部分有無紡布、濾紙、活性炭過濾紙，因此具有很強的凈化作用，除此之外，口罩具有的過濾作用與吸附作用也與以下四個物理現(xiàn)象有關(guān)。

　　第一個是布朗運動，微小的顆粒會隨機做不規(guī)則的運動，從而被吸附到纖維表面。第二個就是口罩纖維存在縫隙，微粒尺寸太大，無法穿過纖維的縫隙，第三就是靜電吸附，口罩材料會經(jīng)過靜電處理，微小的顆粒在經(jīng)過纖維時，會由于靜電作用，被吸附在纖維上達到阻隔的目的，第四就是沉降作用，因為微粒自身的質(zhì)量，引起下沉，進而被濾料捕捉。

??口罩的區(qū)別?

　　原理都是如此，那為何N95口罩與普通的醫(yī)用外科口罩價格差別那么大呢，它們究竟有哪些區(qū)別呢？

　　首先，醫(yī)用外科口罩是指適用于醫(yī)護人員工作時所佩戴的口罩，一般應(yīng)用于醫(yī)療門診、實驗室、手術(shù)室等高要求的醫(yī)療環(huán)境，對細菌和病毒有很強大的防護作用，有醫(yī)用標準.口罩分為3層，為防水層、過濾層和舒適層.在對新冠肺炎的防護中醫(yī)用外科口罩適用于此次新型冠狀病肺炎病毒的防護。

????????N95口罩分為工業(yè)口罩和醫(yī)用N95.醫(yī)用N95口罩取用范圍較少，目前僅適用于臨床一線工作人員，95口罩能夠?qū)?strong>顆粒物和微生物具有95%的防護作用.但是工業(yè)的N95口罩并沒有防護細菌和病毒的作用，僅能防護粉塵、花粉以及飛沫的傳播，對于帶有空氣閥的工業(yè)N95口罩不建議在此次新型冠狀病毒的防護中使用.普通醫(yī)用外科口罩是平面口罩，而N95口罩往往是拱形設(shè)計，與臉部的貼合度更好。二者的過濾層采用的都是聚丙烯熔噴材料，只是厚度不同。

　　一般情況下，普通醫(yī)用外科口罩過濾層的面密度大約是20-30g/m^2，而N95口罩過濾層面密度要達到55-60g/m^2左右。外科口罩和N95口罩，最主要的區(qū)別就是過濾的效率。一般情況下，外科口罩的過濾效率在70%左右，N95口罩的過濾效率可以達到95%以上，主要是針對一些非油性顆粒。過濾效率就是外科口罩和N95口罩最大的區(qū)別。

??小結(jié)?

????????如今材料科學(xué)發(fā)展迅速，神奇的材料不斷被發(fā)現(xiàn)，或許不久后就可以找到一種新型材料，在分子層面上對所經(jīng)過的分子進行篩選，只允許氧氣，二氧化碳等通過，甚至可以改變空氣中毒素的化學(xué)性質(zhì)，使其保護能力更加強大，可以適應(yīng)各種的環(huán)境，若用這種材料制作口罩，不僅僅可以使口罩輕便，透氣，而且防護效果也將極其完美。