冬奧健兒領獎專用口罩裏藏著青大“黑科技”！

冬奧健兒領獎專用口罩裏藏著青大“黑科技”

奈米纖維膜提供“超級”防護網，同時透氣、導濕、防霧、綠色環保

青島日報社/觀海新聞2月8日訊 中國冬奧健兒站上領獎臺的一刻讓無數國人為之振奮，而人們不知道的是，他們領獎時佩戴的專用口罩大有門道—奈米纖維膜給口罩加上了一層細密的“防護網”，對細菌、病毒和各種顆粒物的過濾效果遠超傳統熔噴不織布，同時還具有透氣、導濕、防霧功能以及綠色環保的特點。這種全新奈米纖維膜材料由青島大學房寬峻教授團隊與愉悅家紡有限公司聯合研發而成。

奈米纖維膜材料製作的口罩。青島大學供圖

據了解，3萬隻奈米纖維膜防護口罩作為北京冬奧會“定制口罩”，主要作為運動員領獎時的口罩使用。別看口罩薄薄一片，裏面卻蘊藏著攻克了一系列難題才取得的“黑科技”。青島大學生態紡織省部共建協同創新中心主任房寬峻告訴觀海新聞記者，人們日常生活中使用的防護口罩主要是利用靜電吸附原理來吸附病毒，隨著靜電的衰減，口罩對病毒的阻隔效率不斷降低，因此這種口罩都是一次性、臨時性的。同時，伴隨著人們的呼吸，普通防護口罩內層總會聚集一些小水珠，水汽還會附著到眼鏡上，影響口罩佩戴的舒適度。奈米纖維膜防護口罩完美解決了這些問題，奈米級的阻隔材料就像一層超級細密的防護網，充分阻隔各種微小顆粒、細菌、流感病毒、新冠病毒等，只要口罩不損壞，其防護效果便是長久的，可長期使用。同時，奈米纖維膜防護口罩的內層布和外層布所使用的材料吸水性不同，可以將水汽傳遞到外層，形成單嚮導濕功能，這樣就可以保持口罩幹爽透氣，免去了眼鏡起霧的困擾。

青島大學與愉悅家紡聯合研發的奈米纖維膜用於北京冬奧會“定制口罩”。 愉悅家紡供圖

作為北京冬奧會“定制口罩”，奈米纖維膜防護口罩還具有綠色環保的特點。房寬峻介紹，目前大部分奈米纖維材料需要使用有機溶劑把高分子材料溶解並配成溶液，然後用靜電紡絲工藝將溶液“紡織”成奈米級纖維。這種生産工藝在實驗室中進行小型實驗尚可，用於工廠批量化生産卻不可行，因為大量溶劑的使用不僅會造成空氣污染，還由於易燃易爆的特性，令生産過程存在極大安全隱患，這也是制約奈米纖維材料工業化生産的最大現實難題。青島大學的“黑科技”之一，就在於用水作溶劑，同時又攻克了固化交聯等一系列難題，將水溶性材料變為非水溶性材料，生産過程環保又安全，實現了綠色環保奈米纖維的産業化。

奈米纖維膜材料製作的防護服。青島大學供圖

從實驗室到工廠，技術的産業化落地實際上非常有難度。“我們做一個小尺寸的奈米纖維膜樣品很容易，但是批量化生産口罩需要設計開發研製專門的生産設備，實現連續化、穩定化生産，這其中攻克的難關太多了。”房寬峻舉例説，紡絲區域是一個開放體系，卻要讓溫度濕度維持恒定數值，這就如同家裏開著門開著窗還要保持恒溫恒濕一樣，是生産過程中必須解決的難題。雖然奈米纖維膜防護口罩小小一片，其生産卻涉及材料、機械、自動化、流體力學等多學科交叉。

其實，在此次北京冬奧會之前，青大與愉悅家紡聯合研發的奈米纖維膜就已經為運動員們“保駕護航”了。運動健兒們赴美國、加拿大等國家參加比賽所穿戴的防護服、口罩，以及東京奧運會記者團所佩戴的口罩就有奈米纖維膜的身影。據了解，房寬峻教授團隊還在開發奈米纖維膜新的應用領域，比如高鐵、飛機等交通工具的空氣過濾材料，特種車輛發動機的空氣過濾材料等。（青島日報/觀海新聞記者 王沐源）