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打喷嚏也不怕!中科院兰州化物所设计新型口罩,可自充电还耐高湿

2021-02-04 14:05 前瞻网   

距离新冠疫情爆发一周年已经过去了两个月,口罩已经成为了我们生活中跟几乎手机一样重要的物品。然而,人类在过去一年内使用并丢弃的一次性医用口罩已经对环境产生了极大的伤害。近日,来自中科院兰州化学物理所固体润滑国家重点实验室王道爱研究员带领的团队发表了新的研究成果——自充电耐湿口罩。

打喷嚏也不怕!中科院兰州化物所设计新型口罩,可自充电还耐高湿

该研究论文在2月1日发表于Advanced Functional Materials期刊上,题为《New Hydrogen Bonding Enhanced Polyvinyl Alcohol Based Self‐Charged Medical Mask with Superior Charge Retention and Moisture Resistance Performances》(新型氢键增强聚乙烯醇基自充电医用口罩,具有优异的电荷保持性和耐湿性)。

人体呼出的水蒸气会严重加速聚丙烯(PP)基医用口罩的电荷消散,从而降低静电吸附效率造成感染。为解决这一问题,中科院兰州化物所团队通过静电纺丝制造了一种新型的聚乙烯醇(PVA)基医用口罩,以替代PP熔融吹塑层,在高湿环境下具有自充电和电荷保持性能。

PVA中含有丰富的羟基,可与人体呼出的水蒸气分子自发形成氢键,固定水分子,增加三电性。通过分析PVA基三电纳米发电机(TENG)的电输出性能,表明在95%的相对湿度(RH)下,其短路电流是PP基TENG的≈26倍。

此外,在高湿度环境下,通过手摸测定,PVA具有较强的电荷存储能力和自充电性能。在95%的相对湿度下,PVA的静电耗散率是PP的1.4倍。与PP基医用口罩相比,PVA基医用口罩具有较高的防潮能力和自充电性能,用手拍打即可方便地进行原地充电,无需多次摘下。

待这款自充电耐湿医用口罩上市之后,相信能够缓解一次性医用口罩用完即弃所可能导致的口罩短缺以及大量废弃口罩所造成的环境污染。

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责任编辑: 4114RWL

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