تولید ماسک تنفسی الکترواستاتیکی
تاریخ انتشار: ۲۸ بهمن ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۷۱۳۰۸۷۸
به گزارش خبرگزاری صدا و سیما: یک تیم تحقیقاتی در دانشگاه سیتی هنگ کنگ (CityU) با موفقیت یک ماسک صورت الکترواستاتیک با قابلیت تنفس به شارژ را مهندسی کردند که می‌تواند از طریق تنفس کاربر خودش را شارژ کند و به طور مداوم شارژ الکترواستاتیک خود را در حین پوشیدن و تنفس کاربر از طریق ماسک دوباره پر کند. این به طور قابل توجهی عملکرد فیلتر را در استفاده طولانی مدت از ماسک تا ۶۰ ساعت در مقایسه با چهار ساعت برای ماسک‌های جراحی معمولی افزایش می‌دهد.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
ماسک صورت یک روش آسان و مقرون به صرفه برای جلوگیری از COVID-۱۹ و سایر بیماری‌های هوابرد است. اکثر ماسک‌های صورت دارای سه لایه کاربردی هستند: یک لایه پلی‌پروپیلن ذوب شده (PP) به عنوان محیط فیلتر و دو پارچه نبافته تابیده شده (به طور کلی PP یا پلی اتیلن (PE)) به عنوان لایه‌های پشتیبان، از جمله یک لایه آبدوست، که به سمت داخل قرار می‌گیرد، برای جذب رطوبت از تنفس و یک لایه آبگریز، به سمت بیرون قرار داده شده، برای جلوگیری از ورود رطوبت.
مقابله با مشکل کاهش کارایی جذب الکترواستاتیک
فرایند Electrospinning فیلتر مکانیکی بهتری را نسبت به فناوری melt-blown که به طور گسترده در صنعت استفاده می‌شود، فراهم می‌کند. اما فیلتراسیون مکانیکی به تنهایی محافظت کافی را ایجاد نمی‌کند. یک راه حل، ایجاد میدان الکتریکی برای اعمال بار الکترواستاتیکی به محیط فیلتر است که به دام انداختن ذرات بسیار ریز کمک می‌کند. با این حال، کارایی جذب الکترواستاتیک در طول زمان کاهش می‌یابد، به ویژه در یک محیط مرطوب که رطوبت در تنفس بازدم می‌شود.
دکتر یانگ ژنگبائو، دانشیار دپارتمان مهندسی مکانیک و دپارتمان علوم و مهندسی مواد در CityU، که این تحقیق را رهبری کرد، توضیح داد: اگرچه محققان زیادی روی پر کردن شارژ برای کارایی جذب الکترواستاتیکی طولانی‌مدت کار می‌کنند، به طور کلی به یک منبع انرژی اضافی نیاز است که دست و پا گیر و ناخوشایند است. ما یک فیلتر هوای کارآمد، بادوام و کم‌هزینه ایجاد کرده‌ایم که می‌تواند به طور مداوم شارژ الکترواستاتیکی را به روشی خود شارژ پر کند.
تیم تحقیقاتی یک فیلتر هوای خود شارژ (SAF) را معرفی کرد که از اثر تریبوالکتریک استفاده می‌کند و به حذف موثر و طولانی مدت ذرات معلق در هوا دست می‌یابد. با قرار دادن محیط فیلتر نانوالیاف پلی وینیلیدین فلوراید الکتروریسی شده (PVDF) بین دو لایه پارچه نایلونی تریبوالکتریک، SAF به طور مداوم بار‌های الکترواستاتیکی ایجاد می‌کند که با تنفس برانگیخته می‌شوند. در نتیجه، SAF عملکرد حذف ذرات بادوام را ارائه می‌دهد و راندمان بالای ۹۵.۸ ٪ را پس از ۶۰ ساعت آزمایش (شامل ۳۰ ساعت پوشیدن) حفظ می‌کند.
دکتر یانگ افزود: همانطور که لایه میانی بین لایه‌های جانبی با تنفس به سمت جلو و عقب حرکت می‌کند، انتقال بار بین PVDF و نایلون به دلیل تفاوت زیاد در میل الکترونی رخ می‌دهد که در نتیجه لایه PVDF دارای بار منفی و لایه‌های نایلونی دارای بار مثبت می‌شود. این فرآیند خود شارژ، شارژ مداوم بار‌های الکترواستاتیک و جذب الکترواستاتیک طولانی مدت را امکان پذیر می‌کند.
هزینه مواد خام SAF برای ساخت یک ماسک به اندازه ۰.۴۷ دلار HK است که آن را به مقرون به صرفه‌ترین گزینه در بین ماسک‌های رایج مانند ماسک‌های جراحی، N۹۵، KF۹۴ و KN۹۵ تبدیل می‌کند.
این یافته‌ها در Nature Communications منتشر شد.
منبع: خبرگزاری صدا و سیما
کلیدواژه: ماسک تنفسی طولانی مدت
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.iribnews.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری صدا و سیما» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۷۱۳۰۸۷۸ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
ساخت نازک‌ترین ورقه طلای جهان با ضخامت یک اتم
دانشمندان برای اولین‌بار موفق به ساخت ورقه‌هایی از طلا شدند که ضخامت آن‌ها تنها یک اتم است. این ورقه‌ها که «گلدین» (Goldene) نامیده شده‌اند، می‌توانند کاربرد‌های مهمی در تبدیل دی‌اکسیدکربن و تولید هیدروژن داشته باشند. همچنین زمانی که طلا به اندازه یک لایه اتمی نازک می‌شود، خواص جدید نیمه‌رسانا پیدا می‌کند.
به گزارش دیجیاتو و براساس مقاله منتشرشده در نیچر، محققان دانشگاه لینشوپینگ سوئد برای ساخت این ورقه‌های طلا، از تکنیک ۱۰۰ ساله‌ای بهره بردند که آهنگر‌های ژاپنی برای جداسازی لایه‌های فلز‌های گران‌بها استفاده می‌کردند.
ورقه‌های طلا درحالت عادی تمایل دارند جمع شوند و به همین دلیل اکثر تلاش‌های قبلی دانشمندان برای ساخت یک ورقه دوبعدی تک اتمی از این فلز ناکام مانده بود. اکنون محققان سوئدی با یک تکنیک قدیمی ژاپنی توانستند این مشکل را حل کنند.
ساخت ورق طلا با ضخامت یک اتممحققان به‌دلیل خواص نوری، الکترونیکی و کاتالیزوری غیرمعمول در مواد دوبعدی علاقه خاصی به آن‌ها دارند. از زمان ایجاد گرافن در سال ۲۰۰۴ نیز دانشمندان از آن برای کاربرد‌های مختلفی استفاده کردند. گرافن به‌دلیل استحکام بالا، نازک‌بودن، انعطاف‌پذیری فوق‌العاده، وزن کم و رسانایی عالی گرما و الکتریسیته در صنایع مختلف مانند لوازم الکترونیکی، پنل‌های خورشیدی، نمایشگرها، لباس‌ها، کلاه ایمنی، زره‌های ضدگلوله، هواپیما‌ها و حتی کفش‌ها مورد استفاده قرار گرفته است.
اکنون ورقه‌های طلا می‌توانند همانند گرافن کاربرد‌های گسترده‌ای داشته باشند؛ هرچند فرایند ساخت این ورقه‌ها چندان ساده نبوده است. اتم‌های طلا تمایل به جمع‌شدن به سمت یکدیگر دارند، بنابراین صاف‌کردن و تبدیل آن‌ها صفحات یک‌اتمی دشوار است. دانشمندان داشنگاه لینشوپینگ برای ساخت این ورقه‌ها، لایه‌های نازک سیلیکون را بین لایه‌های تیتانیوم قرار دادند و سپس آن را با طلا پوشاندند.
مرحله دشوار این فرایند، درواقع خارج‌کردن ورقه‌های نازک طلا از دیگر مواد زیرین است. برای انجام این کار، محققان با کمک یک ماده شیمیایی به نام «موراکامی» توانستند این ورقه‌های نازک طلا را خارج کنند. آهنگر‌های قدیمی ژاپنی از این ماده برای ازبین‌بردن بقایای کربن استفاده می‌کردند.
این ورقه‌های نازک طلا در تبدیل دی‌اکسیدکربن، تولید هیدروژن، تصفیه آب و موارد دیگر می‌تواند کاربرد داشته باشد. علاوه‌براین، با این روش می‌توان میزان طلای مورداستفاده در وسایل مختلف را به میزان قابل‌توجهی کاهش داد.
حمله به نمازگزاران در گذره هرات افغانستان/ ۶ نفر شهید شدند