高滲透性顆粒物(PM)可攜帶各種細菌、病毒和有毒物質,對公眾健康構成嚴重威脅。然而,目前的呼吸器通常會犧牲其厚度和基重來實現高性能過濾,這不可避免地導致佩戴不適和原材料的大量消耗。
福州大學Yuekun Lai和東華大學Xiaohong Qin等展示了一種簡單而大規模的分裂電紡絲策略,以制備超薄、超輕和輻射冷卻雙尺度纖維膜,其紅外透射率約為80%,用于高防護、舒適和可持續的空氣過濾器。
本文要點:
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通過定制抗菌表面活性劑觸發的帶電射流分裂,形成了由連續納米纖維(44±12nm)和亞微米纖維(159±32nm)組成的雙尺度纖維過濾器。它具有超低厚度(1.49微米)和基重(0.57g?m?2)以及卓越的防護性能(約99.95%的PM0.3去除率、持久的抗菌能力)和低空氣阻力、高散熱性和透濕性的穿著舒適性。
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此外,與商用N95口罩相比,超輕過濾器可以節省97%以上的聚合物,從而使其具有可持續性和經濟性。這項工作為設計先進和可持續的防護材料鋪平了道路。
參考文獻:
Yang, Y., Li, X., Zhou, Z. et al. Ultrathin, ultralight dual-scale fibrous networks with high-infrared transmittance for high-performance, comfortable and sustainable PM0.3 filter. Nat Commun 15, 1586 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-45833-8
https://doi.org/10.1038/s41467-024-45833-8