呼吸面罩是在公众活动期间保护个人免受飞沫和颗粒物等空气传播危害的主要且最有效的手段。然而，传统的带静电熔喷超细纤维口罩通常需要厚而致密的薄膜才能实现高过滤效率，这反过来会导致显着的压降并降低透气性。

在这项研究中，韩国科学技术院Il-Doo Kim开发了一种多重静电纺丝系统，通过操纵纳米纤维网络的孔隙结构来解决这个问题，包括使用通过电场引导静电纺丝装置产生的单轴排列纳米纤维。

文章要点

1）与常见的随机收集的微纤维膜相比，部分排列的双纳米纤维膜是通过静电纺丝随机的 150 nm 纳米纤维基层和单轴排列的 450 nm 纳米纤维间隔层在卷对卷收集器上制成的，提供了调节纳米纤维膜孔结构的有效方法。

2）值得注意的是，具有亚微米孔隙结构的双纳米纤维结构表现出纤维密度增加和体积密度降低，从而使过滤效率提高97%以上，压降降低50%。这导致最高品质因数为 0.0781。此外，纳米纤维网络内的亚微米孔隙结构引入了额外的筛分过滤机制，确保在高湿度条件下甚至在用70%乙醇溶液洗涤后仍具有优异的过滤效率。

3）纳米纤维口罩为保护人类呼吸系统提供了可持续的解决方案，因为它可以有效过滤和灭活人类冠状病毒，同时使用的聚合物材料比熔喷过滤器少130倍。我们的过滤器的可重复使用性及其对聚合材料的最少使用将显着减少塑料废物，从而实现可持续的全球社会。

参考文献

Jaehyeong Bae, et al, Advancing Breathability of Respiratory Nanofilter by Optimizing Pore Structure and Alignment in Nanofiber Networks, ACS Nano, 2023

DOI: 10.1021/acsnano.3c06060

https://doi.org/10.1021/acsnano.3c06060