ทิศทางใหม่สำหรับการพัฒนาการป้องกันการแพร่ระบาด - มาสก์นาโน

โรคปอดบวมจากไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่ พ.ศ. 2562 ซึ่งปรากฏครั้งแรกในอู่ฮั่นและทำลายล้างไปทั่วทั้งประเทศ ทำให้เกิดความตื่นตระหนกในสังคม และมีผลกระทบสำคัญต่อเศรษฐกิจของประเทศ เป็นโรคติดเชื้อทางเดินหายใจอีกชนิดหนึ่งที่แพร่กระจายไปทั่วประเทศหลังจากโรคซาร์สในปี พ.ศ. 2546

พบว่าไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่ 2019 เป็นไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ที่ 7 ที่รู้จัก โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 80-120 นาโนเมตร ซึ่งสามารถแพร่เชื้อไปยังสัตว์มีกระดูกสันหลัง เช่น มนุษย์ หนู หมู แมว สุนัข หมาป่า ไก่ วัว และนก เส้นทางหลักของการติดต่อคือผ่านละอองจากการไอหรือจาม ด้วยรูปแบบการแพร่เชื้อนี้ เส้นทางของการติดเชื้อในกรณีส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการสัมผัสโดยตรงกับพาหะของไวรัส ปัจจุบันยังไม่มีการรักษาเฉพาะสำหรับไวรัส การหลีกเลี่ยงการไปในที่สาธารณะที่มีผู้คนหนาแน่น การหลีกเลี่ยงการสัมผัสกับผู้ป่วยติดเชื้อ และการล้างมือบ่อยๆ ถือเป็นวิธีการป้องกันหลักในปัจจุบัน

การสวมหน้ากากอนามัยเป็นวิธีการสำคัญในการแยกการแพร่กระจายของไวรัส ปกป้องกลุ่มที่อ่อนแอ และบรรลุการป้องกันส่วนบุคคลที่มีประสิทธิผล ปัจจุบัน หน้ากากสามารถแยกแบคทีเรียและอนุภาค PM2.5 ได้โดยหลักๆ ได้สองวิธี: (1) การดูดซับด้วยไฟฟ้าสถิต ซึ่งเป็นวิธีการแยกแบบแอคทีฟ กล่าวคือ ใช้แรงไฟฟ้าสถิตระหว่างเส้นใยในชั้นกลางของหน้ากากเพื่อ ดูดซับแบคทีเรียและอนุภาคขนาดเล็ก (2) การแยกทางกายภาพซึ่งเป็นวิธีการแยกแบบพาสซีฟ นั่นคือการใช้โครงสร้างรูพรุนขนาดเล็กของหน้ากากเพื่อป้องกันการบุกรุกของแบคทีเรียและไวรัส ในหมู่พวกเขา วิธีการแยกทางกายภาพส่วนใหญ่ใช้ผลของแรงโน้มถ่วง ผลการสกัดกั้น ผลการแพร่กระจาย และผลความเฉื่อยของแบคทีเรียและอนุภาคละเอียด

ข้อกำหนดในการออกแบบของหน้ากากผ่าตัดทางการแพทย์ทั่วไปคือสามารถปิดกั้นอนุภาคละอองลอยของแบคทีเรียที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 3 ไมครอนได้ ชั้นแกนกลางของหน้ากากมีเส้นผ่านศูนย์กลางรูพรุนขนาดใหญ่ ซึ่งไม่สามารถแยกอนุภาคแบคทีเรียและไวรัสขนาดเล็กได้อย่างสมบูรณ์แบบ วิธีการนี้ส่วนใหญ่จะเป็นการดูดซับไฟฟ้าสถิต อย่างไรก็ตาม เมื่อเวลาสวมใส่เพิ่มขึ้น (เช่น 1 ถึง 2 ชั่วโมง) เนื่องจากการหายใจของผู้สวมใส่และกิจกรรมอื่นๆ ของมนุษย์ หน้ากากจึงชื้น ความสามารถในการดูดซับไฟฟ้าสถิตจะลดลง และผลการแยกจะค่อยๆ ลดลง ด้วยขนาดที่เล็กของไวรัส หน้ากากอนามัยทางการแพทย์ทั่วไปจึงไม่สามารถป้องกันการแยกตัวในระยะยาวและมีประสิทธิภาพได้

หน้ากากนาโน ได้กลายเป็นหน้ากากป้องกันทางการแพทย์ที่มีประสิทธิภาพสูงเนื่องจากประสิทธิภาพการกรองที่มีประสิทธิภาพ เช่นเดียวกับหน้ากากอนามัยทางการแพทย์ทั่วไป หน้ากากนาโนต้านเชื้อแบคทีเรียยังรวมถึงชั้นนอก ชั้นกลาง ชั้นใน ห่วงหู คลิปหนีบจมูก และส่วนอื่นๆ คุณสมบัติพิเศษของมาสก์นาโนคือชั้นกลางประกอบด้วยเมมเบรนนาโนที่มีรูพรุนเล็กกว่า (100-200 นาโนเมตร) โดยทั่วไปจะเป็นวัสดุ PTFE ฟิล์ม PTFE ที่เตรียมโดยวิธีการยืดแบบทิศทางเดียวหรือแบบสองแกนมีโครงสร้างพรุนคล้ายใยแมงมุมบนพื้นผิว และมีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างสามมิติที่ซับซ้อนมาก เช่น การเชื่อมต่อเครือข่าย การฝังรู และการดัดของรูพรุน ดังนั้นจึงมี การกรองพื้นผิวที่ดีเยี่ยม คุณสมบัติ. หน้ากากนาโนที่ผลิตโดยใช้วัสดุนี้มีลักษณะเฉพาะที่มีประสิทธิภาพในการกั้นสูง อายุการใช้งานยาวนาน น้ำหนักเบาและระบายอากาศได้ดี และเป็นทิศทางใหม่สำหรับการพัฒนาหน้ากากในอนาคต อย่างไรก็ตามในปัจจุบันหน้ากากประเภทนี้มีราคาค่อนข้างแพงและไม่สามารถทดแทนหน้ากากแบบเดิมๆ ได้ทั้งหมด (Guo Xiaogang สมาชิกของ China Composites Society)