전염병 예방 개발의 새로운 방향 - 나노 마스크

2019년 우한에서 처음 등장해 전국을 휩쓴 신종 코로나바이러스 폐렴은 사회에 공황을 일으키고 국민경제에 큰 영향을 미쳤다. 2003년 사스(SARS) 이후 전국적으로 확산된 또 다른 호흡기 감염병이다.

2019년 신형 코로나바이러스는 일곱 번째로 알려진 코로나바이러스로 직경이 약 80~120나노미터로 인간, 생쥐, 돼지, 고양이, 개, 늑대, 닭, 소, 새 등 척추동물을 감염시킬 수 있는 것으로 밝혀졌다. 주요 전파 경로는 기침이나 재채기에서 나오는 비말을 통해서입니다. 이러한 전송 방식을 고려할 때 대부분의 경우 감염 경로는 바이러스 벡터와의 직접적인 접촉을 포함합니다. 현재 이 바이러스에 대한 특별한 치료법은 없습니다. 사람이 많이 모이는 공공장소 출입을 자제하고, 감염환자와의 접촉을 피하고, 손을 자주 씻는 것이 현재 주요 예방법이다.

마스크 착용은 바이러스 확산을 차단하고 취약한 집단을 보호하며 효과적인 개인 보호를 달성하는 중요한 수단입니다. 현재 마스크는 주로 두 가지 방법으로 박테리아와 PM2.5 입자를 격리할 수 있습니다. (1) 정전기 흡착은 능동 격리 방법에 속합니다. 즉, 마스크 중간층의 섬유 사이의 정전기력을 사용하여 박테리아와 작은 입자를 흡착합니다. (2) 물리적 격리는 수동적 격리 방법에 속합니다. 즉, 마스크 자체의 작은 기공 구조를 사용하여 박테리아와 바이러스의 침입을 차단하는 것입니다. 그 중 물리적 분리방법은 주로 박테리아와 미세입자의 중력효과, 차단효과, 확산효과, 관성효과를 이용한다.

일반 의료용 수술용 마스크의 설계 요구 사항은 직경이 3미크론보다 큰 박테리아 에어로졸 입자를 차단할 수 있어야 한다는 것입니다. 마스크의 핵심층은 기공 직경이 커서 박테리아와 바이러스의 작은 입자를 물리적으로 완벽하게 분리할 수 없습니다. 이 방법은 주로 정전기 흡착입니다. 그러나 착용시간이 길어질수록(예: 1~2시간) 착용자의 호흡이나 기타 인간 활동으로 인해 마스크가 젖어 정전기 흡착 능력이 약화되어 차폐 효과가 점차 저하됩니다. 바이러스의 크기가 작기 때문에 일반 의료용 수술용 마스크는 장기적이고 효과적인 격리 보호를 달성할 수 없습니다.

나노마스크 효율적인 여과 성능으로 인해 고효율 의료용 보호 마스크가 되었습니다. 일반 의료용 마스크와 유사하게 나노 항균 마스크에는 외층, 중간층, 내층, 귀고리, 코 클립 및 기타 부품이 포함됩니다. 나노 마스크의 특징은 중간층이 일반적으로 PTFE 소재인 작은 기공 크기(100~200나노미터)의 나노 멤브레인으로 구성되어 있다는 점입니다. 일방향 또는 이축연신 방식으로 제조된 PTFE 필름은 표면에 거미줄과 같은 미세다공성 구조를 갖고 있으며, 망상 연결, 홀 인레이, 기공 굴곡 등 3차원 구조에 매우 복잡한 변화를 가지므로 우수한 표면 여과. 특징. 이 소재를 이용해 제작된 나노마스크는 높은 차단효율, 긴 수명, 가볍고 통기성 등의 특성을 갖고 있어 향후 마스크 개발의 새로운 방향이다. 그러나 현재 이러한 마스크는 상대적으로 가격이 비싸고 기존 마스크를 완전히 대체할 수는 없습니다. (궈샤오강, 중국복합재료학회 회원)