當(dāng)下，新冠肺炎疫情在全世界蔓延?。在美國(guó)，疾控中心已建議普通民眾在公共場(chǎng)合佩戴口罩。但是，美國(guó)的N95和外科口罩儲(chǔ)量嚴(yán)重不足，尚無(wú)法滿(mǎn)足一線(xiàn)醫(yī)護(hù)人員的需求，遑論民眾。因此，民眾已開(kāi)始自發(fā)制作口罩。
然而，利用身邊常用的材料制作的口罩靠譜么？
為解答這個(gè)問(wèn)題，美國(guó)芝加哥大學(xué)Supratik Guha教授團(tuán)隊(duì)檢測(cè)了常見(jiàn)紡織物制備的口罩阻隔氣溶膠顆粒的性能，相關(guān)研究成果已發(fā)表在ACS?Nano上。呼吸道飛沫是新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）傳播的主要途徑之一。呼吸道飛沫尺寸分布寬，下至100 nm，上至10?μm。其中1-10?μm顆粒一般受重力作用而無(wú)法在空氣中長(zhǎng)時(shí)間懸浮；而尺寸介于100 nm至1 nm間的小顆粒則可漂浮在空氣中，形成氣溶膠。由于在相對(duì)封閉的環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間暴露于高濃度氣溶膠有感染COVID-19的可能，因此自制口罩能否有效隔絕微小的氣溶膠顆粒成為口罩有效性的關(guān)鍵。
作者們使用了一臺(tái)能產(chǎn)生顆粒直徑為10 nm至6 μm液滴的氣溶膠產(chǎn)生機(jī)，并通過(guò)鼓風(fēng)將氣溶膠顆粒吹向自制口罩。通過(guò)檢測(cè)經(jīng)過(guò)口罩前后氣體中氣溶膠顆粒的濃度評(píng)估口罩的過(guò)濾性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，由一層緊密編織的棉布和兩層滌綸-氨綸綢布（chiffon）制作的口罩可阻擋80-99%的氣溶膠顆粒，與N95口罩性能相當(dāng)（圖A）。將綢布替換為天然蠶絲（natural silk）、法蘭絨（Flannel）甚至是填充了滌綸棉絮的棉被（quilt）都有相似的過(guò)濾性能。
作者們指出，所研制的口罩之所以能阻隔大量氣溶膠顆粒取決于使用的材料。緊密編織的棉布支撐結(jié)構(gòu)，綢布表面的電荷則能通過(guò)靜電排斥阻擋氣溶膠顆粒。但是，口罩必須保證佩戴時(shí)和面部緊密貼合。結(jié)果表明，僅留出1%的間隔便會(huì)導(dǎo)致口罩過(guò)濾效率減半或更多（圖B）。因此，無(wú)論是醫(yī)用口罩還是自制口罩，佩戴時(shí)需保證尺寸合適，緊密貼合面部。
圖. （A）不同口罩對(duì)各尺寸氣溶膠過(guò)濾效率比較。（B）醫(yī)用口罩和自制口罩在緊貼面部和與面部存在空隙時(shí)的氣溶膠過(guò)濾效率比較。圖源：ACS?Nano。
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https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.0c03252?(open-access)
