Eine neue Richtung für die Entwicklung des Epidemieschutzes – Nanomasken

Die neuartige Coronavirus-Pneumonie im Jahr 2019, die erstmals in Wuhan auftrat und das ganze Land verwüstete, löste Panik in der Gesellschaft aus und hatte erhebliche Auswirkungen auf die Volkswirtschaft. Es handelte sich um eine weitere Infektionskrankheit der Atemwege, die sich nach SARS im Jahr 2003 landesweit ausbreitete.

Es wurde festgestellt, dass das neue Coronavirus 2019 das siebte bekannte Coronavirus mit einem Durchmesser von etwa 80–120 Nanometern ist, das Wirbeltiere wie Menschen, Mäuse, Schweine, Katzen, Hunde, Wölfe, Hühner, Rinder und Vögel infizieren kann. Der Hauptübertragungsweg erfolgt über Tröpfchen beim Husten oder Niesen. Aufgrund dieser Übertragungsart erfolgt die Infektion in den meisten Fällen über den direkten Kontakt mit dem viralen Vektor. Derzeit gibt es keine spezifische Behandlung des Virus. Die Vermeidung des Besuchs überfüllter öffentlicher Plätze, die Vermeidung des Kontakts mit infizierten Patienten und häufiges Händewaschen sind derzeit die wichtigsten Präventionsmethoden.

Das Tragen einer Maske ist ein wichtiges Mittel, um die Ausbreitung des Virus einzudämmen, anfällige Gruppen zu schützen und einen wirksamen individuellen Schutz zu erreichen. Derzeit können Masken Bakterien und PM2,5-Partikel hauptsächlich auf zwei Arten isolieren: (1) Elektrostatische Adsorption, die zu einer aktiven Isolationsmethode gehört, d. h. die elektrostatische Kraft zwischen den Fasern in der mittleren Schicht der Maske wird genutzt adsorbieren Bakterien und winzige Partikel (2) Physikalische Isolierung, die zu einer passiven Isolierungsmethode gehört, d. h. die Verwendung der kleinen Porenstruktur der Maske selbst, um das Eindringen von Bakterien und Viren zu blockieren. Unter diesen nutzt die physikalische Isolationsmethode hauptsächlich den Schwerkrafteffekt, den Abfangeffekt, den Diffusionseffekt und den Trägheitseffekt von Bakterien und Feinpartikeln.

Die Designanforderungen an allgemeinmedizinische OP-Masken bestehen darin, dass sie bakterielle Aerosolpartikel mit einem Durchmesser von mehr als 3 Mikrometern blockieren können. Die Kernschicht der Maske hat einen großen Porendurchmesser, wodurch eine perfekte physikalische Isolierung kleiner Bakterien- und Virenpartikel nicht erreicht werden kann. Die Methode ist hauptsächlich elektrostatische Adsorption. Mit zunehmender Tragedauer (z. B. 1 bis 2 Stunden) wird die Maske jedoch aufgrund der Atmung des Trägers und anderer menschlicher Aktivitäten feucht, ihre elektrostatische Adsorptionskapazität wird geschwächt und die Isolationswirkung lässt allmählich nach. Aufgrund der geringen Größe des Virus können herkömmliche medizinische OP-Masken keinen langfristigen und wirksamen Isolationsschutz bieten.

Nanomasken haben sich aufgrund ihrer effizienten Filterleistung zu einer hocheffizienten medizinischen Schutzmaske entwickelt. Ähnlich wie gewöhnliche medizinische Masken umfassen antibakterielle Nanomasken auch eine äußere Schicht, eine mittlere Schicht, eine innere Schicht, Ohrschlaufen, Nasenklammern und andere Teile. Das Besondere an Nanomasken ist, dass die mittlere Schicht aus Nanomembranen mit kleinerer Porengröße (100–200 Nanometer) besteht, in der Regel PTFE-Materialien. Der durch das unidirektionale oder biaxiale Streckverfahren hergestellte PTFE-Film weist eine spinnennetzartige mikroporöse Struktur auf der Oberfläche auf und weist sehr komplexe Veränderungen in der dreidimensionalen Struktur auf, wie z. B. Netzwerkverbindungen, Locheinlagen und Porenbiegungen hervorragende Oberflächenfiltration. Merkmale. Aus diesem Material hergestellte Nanomasken zeichnen sich durch hohe Barriereeffizienz, lange Lebensdauer, Licht und Atmungsaktivität aus und stellen eine neue Richtung für die Entwicklung von Masken in der Zukunft dar. Derzeit sind solche Masken jedoch relativ teuer und können herkömmliche Masken nicht vollständig ersetzen. (Guo Xiaogang, Mitglied der China Composites Society)