呼吸频率（RR）、吸入时间（t_in）、呼气时间（t_ex）及其比值（IER= t_in /t_ex）等呼吸参数对反映健康人与呼吸系统疾病患者的临床差异具有重要意义。

近日，匈牙利布达佩斯技术与经济大学Kolos Molnár报道了一种具有纳米纤维膜的呼吸监测摩擦电纳米发电机（RM-TENG），它可以作为一种智能、可变、自供电的面罩过滤器，具有高过滤效率，可以监测多种呼吸指标（如RR、t_in、t_ex和IER）。

文章要点

1）研究人员建立了一个数学模型，通过数字图像相关（DIC）测试记录纳米纤维层的变形轮廓，定量地分析了两层摩擦电层之间的间隙对接触面积的影响。由于纳米纤维的高比表面积可以提供更有效的接触面积，RM-TENG对1mm- 5mm之间的较小间隙距离更加敏感。

2）采用优化的结构参数构建的RM-TENG能够准确、一致地检测上述呼吸指标，并具有良好的传感稳定性，检测时间长达40 h。监测的RR和IER与呼吸机上设置的实时RR和IER的符合率分别为100%和93.53%。此外，对于粒径在0.3 µm到5 µm之间的颗粒，其过滤效率为99 wt%。

这项研究介绍了一种结构简单、兼具滤波和传感功能的面罩滤波器，其在自供电健康诊断中具有良好的应用前景。

参考文献

Haijun He, Jian Guo, Balázs Illés, Attila Géczy, Balázs Istók, Viktor Hliva, Dániel Török, József Gábor Kovács, István Harmati and Kolos Molnár, Monitoring Multi-respiratory Indices via a Smart Nanofibrous Mask Filter Based on a Triboelectric Nanogenerator, Nano Energy, (2021)

DOI：10.1016/j.nanoen.2021.106418

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.106418