Gendannelse af filtreringseffektiviteten af ​​N95 -masker, efter at de er blevet rengjort

N95-masker er en kritisk del af det personlige beskyttelsesudstyr, der bruges af sundhedsarbejdere i frontlinjen. Disse masker opnår 95% effektivitet ved filtrering af små 0,3 mikron partikler, samtidig med at der opretholdes rimelig åndbarhed, takket være et lag fine smeltblæste polypropylenfibre, der indeholder elektriske ladninger for at tiltrække partikler.

Udvidet brug og dekontaminering fremkaldt af alvorlig forsyningsmangel rundt om i verden under COVID-19-pandemien kan let fjerne afgifterne og forringe filtreringseffektiviteten.

I journalen Væskers fysik , forskere fra Indiens Tata Institute of Fundamental Research og Israels Technion-IIT deler en metode til at gendanne filtreringseffektiviteten af ​​N95-masker til out-of-box niveauer-så længe masken ikke er strukturelt kompromitteret.

"I dag, N95 masker bæres af sundhedspersonale i længere perioder, "sagde medforfatter Shankar Ghosh." Dette giver anledning til meget fugtige forhold, og fugtighed er skadelig for elektrostatik. "

Under brug, alle elektrostatikbaserede masker mister langsomt deres effektivitet på grund af fugtighed.

"Det er meget værre et sted som Mumbai under den indiske monsun, hvor luftfugtigheden kan nå mere end 90%, "Sagde Ghosh.

Gruppens arbejde udnytter, at under høje elektriske felter, polypropylenets ledningsevne er høj, hvilket gør det muligt at indføre overskydende ladninger i materialet ved at tilslutte det til et batteri. Når opladningskilden er slukket, det anvendte elektriske felt bliver nul, og ledningsevnen af ​​polypropylen falder effektivt til nul. Som resultat, de ekstra ladningsbærere immobiliserer, og materialet forbliver ladet.

Forskerne opdagede, at de kunne smide en N95 i en standard vaskemaskine for at rengøre den, hvilket reducerer filtreringseffektiviteten betydeligt. De kunne derefter genoplade den ved at klemme den mellem to elektroder ved høj spænding for at genvinde dens 95% effektivitet.

"Vi har også vist en proof-of-concept konstruktion af en batteridrevet smart maske, hvor den tabte opladning periodisk genopfyldes ved at tilslutte masken til en ladestation - svarende til hvordan du vil oplade din smartphone, "Sagde Ghosh.

Gruppen mener, at dens metode til at holde masker opladet vil føre til meget energieffektive smarte masker.

"Strømme er i mikroampere, og strømbehovet er ekstremt lavt, i størrelsesordenen milliwatt, så en kompakt og praktisk løsning kan snart være mulig, "sagde Ghosh.

Ud over dette, deres metode vil være nyttig til en række forskellige luftfiltreringsapplikationer, såsom HVAC eller industrielle filtre.