Una nueva dirección para el desarrollo de la protección epidémica: las nanomáscaras

La neumonía por el nuevo coronavirus de 2019, que apareció por primera vez en Wuhan y asoló todo el país, provocó pánico en la sociedad y tuvo un gran impacto en la economía nacional. Fue otra enfermedad infecciosa respiratoria que se extendió por todo el país después del SARS en 2003.

Se ha descubierto que el nuevo coronavirus de 2019 es el séptimo coronavirus conocido, con un diámetro de entre 80 y 120 nanómetros, que puede infectar a vertebrados como humanos, ratones, cerdos, gatos, perros, lobos, gallinas, ganado vacuno y aves. La principal vía de transmisión es a través de gotitas al toser o estornudar. Dada esta forma de transmisión, la vía de infección en la mayoría de los casos implica el contacto directo con el vector viral. Actualmente no existe un tratamiento específico para el virus. Evitar acudir a lugares públicos concurridos, evitar el contacto con pacientes infectados y lavarse las manos frecuentemente son los principales métodos de prevención en la actualidad.

El uso de mascarilla es un medio importante para aislar la propagación del virus, proteger a los grupos susceptibles y lograr una protección individual eficaz. En la actualidad, las mascarillas pueden aislar bacterias y partículas PM2,5 principalmente de dos formas: (1) adsorción electrostática, que pertenece a un método de aislamiento activo, es decir, la fuerza electrostática entre las fibras de la capa media de la mascarilla se utiliza para adsorber bacterias y partículas diminutas (2) Aislamiento físico, que pertenece a un método de aislamiento pasivo, es decir, el uso de la pequeña estructura de poros de la propia máscara para bloquear la invasión de bacterias y virus. Entre ellos, el método de aislamiento físico utiliza principalmente el efecto de gravedad, el efecto de interceptación, el efecto de difusión y el efecto de inercia de bacterias y partículas finas.

Los requisitos de diseño de las mascarillas quirúrgicas médicas generales son que puedan bloquear partículas de aerosol bacteriano con un diámetro superior a 3 micrones. La capa central de la mascarilla tiene un diámetro de poro grande, por lo que no se puede lograr perfectamente el aislamiento físico de pequeñas partículas de bacterias y virus. El método es principalmente adsorción electrostática. Sin embargo, a medida que aumenta el tiempo de uso (por ejemplo, de 1 a 2 horas), debido a la respiración del usuario y otras actividades humanas, la máscara está húmeda, su capacidad de adsorción electrostática se debilita y el efecto de aislamiento se deteriora gradualmente. Dado el pequeño tamaño del virus, las mascarillas quirúrgicas médicas comunes no pueden lograr una protección de aislamiento eficaz y a largo plazo.

Nanomáscaras se han convertido en una máscara protectora médica de alta eficiencia debido a su eficiente rendimiento de filtración. Al igual que las mascarillas médicas comunes, las mascarillas nanoantibacterianas también incluyen una capa exterior, una capa intermedia, una capa interior, presillas para las orejas, pinzas para la nariz y otras partes. La característica especial de las nanomáscaras es que la capa intermedia está compuesta de nanomembranas con un tamaño de poro más pequeño (100-200 nanómetros), generalmente materiales de PTFE. La película de PTFE preparada mediante el método de estiramiento unidireccional o biaxial tiene una estructura microporosa similar a una telaraña en la superficie y tiene cambios muy complejos en la estructura tridimensional, como conexión de red, incrustación de orificios y flexión de poros, por lo que tiene Excelente filtración superficial. Características. Las nanomáscaras producidas con este material tienen las características de alta eficiencia de barrera, larga vida útil, livianas y transpirables, y son una nueva dirección para el desarrollo de máscaras en el futuro. Sin embargo, en la actualidad, estas máscaras son relativamente caras y no pueden reemplazar completamente a las máscaras tradicionales. (Guo Xiaogang, miembro de la Sociedad China de Compuestos)