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【中国青年报客户端】北京化工大学研发“彩虹丝口罩” 有效阻隔新冠病毒
2021-11-09 供稿单位:中国青年报客户端 阅读次数:57

中国青年报客户端,2021年11月8日

报道链接:https://s.cyol.com/articles/2021-11/08/toutiao_1VJdvYHl.html?tt_from=weixin&tt_group_id=7028121342058693156&utm_campaign=client_share&wxshare_count=1&timestamp=1636362245&app=news_article&utm_source=weixin&utm_medium=toutiao_ios&use_new_style=1&req_id=202111081704050101940580822605A97D&share_token=BD2537B4-CD0E-402B-85FF-51541BC65038&group_id=7028121342058693156



北京化工大学研发“彩虹丝口罩” 有效阻隔新冠病毒

2021-11-08 04:11 | 中国青年报客户端
作者:张茜

中青报·中青网记者 张茜

“现在我觉得做事更有责任感和使命感了。”北京化工大学青年教师李好义最近告诉中青报·中青网记者,2020年初参与科技抗“疫”的深刻感受直到现在都激励着自己。他说:“我也会把这种感受传递给学生们。比如最近我常跟学生说,国家之间的竞争其实是青年人的竞争,平时打好基础,才能在国家需要的时候有所为。”

李好义清楚地记得,去年疫情来袭时,他戴上自己团队研发的“彩虹丝口罩”,乘坐公交车出门了。因为这位北京化工大学英蓝实验室的青年教师觉得,像他这样的党员、科研人员,应该在第一时间站出来抗“疫”。

事实上,当时不少北化人都像他一样行动了起来。疫情初期口罩奇缺,看到“白衣执甲”无“甲”,百姓防疫物资短缺,这些科研人员觉得“应该有所作为”。据介绍,该校陈建峰院士团队专研“口罩荷电再生重复使用技术”,张立群教授团队开发新型高性能硅橡胶口罩……李好义所在的杨卫民教授团队,则是想帮助更多人尽快戴上可重复利用的彩虹丝纳米纤维膜口罩。

于是一群科研工作者和时间的“战争”打响了。

彩虹丝图片。北京化工大学供图

让新冠病毒“迷路”,彩虹丝口罩“重出江湖”

北京化工大学教授、机械工程及自动化党支部书记谭晶介绍,“彩虹丝”是一种能阻隔新冠病毒的纳米纤维材料。

谭晶说,为解决传统过滤材料过滤效率低,呼吸阻力大的痛点,北京化工大学高分子材料先进制造英蓝实验室学术带头人杨卫民在2005年提出“熔体微分静电纺丝法”的概念,团队钻研十余年后,一种制备过程无污染,纤维表面致密、强度高的纳米纤维问世。因这种纤维在灯光下会散发出彩虹的光泽,加之有“历经风雨、终见彩虹”之意,团队将其命名为“彩虹丝”。

彩虹丝如何能防住新冠病毒?谭晶解释,新冠病毒颗粒尺寸在100纳米左右,我们日常常见的口罩材料构造网孔大于病毒尺寸,是靠静电吸附的方式拦截病毒。而“彩虹丝”材料相当于给新冠病毒造了一座“迷宫”,其纳米尺度的长纤维纠缠层叠,让本就极其狭窄的透气通道变得错综复杂,所以新冠病毒一进去就会“迷路”,也就被有效地阻隔于人体之外。此外,彩虹丝口罩可以水洗,重复利用,尤其适用于口罩紧缺的情况。

前些年,为防雾霾,彩虹丝口罩一度被北京化工大学的学生创业者投入量产,但又随着空气污染缓解而销声匿迹。面对疫情的侵袭,杨卫民团队决心让彩虹丝口罩尽快“重出江湖”。

和时间作战,科学家既搞研究又当工人

谭晶介绍,团队的老师们先是赶往天津。

“十几个老师天天在装箱发货。” 谭晶在接受采访时回忆道。此前生产彩虹丝口罩还有数万只剩余库存位于天津,为了把这些库存尽快送给武汉等地的医护人员,老师们承担起打包、装箱、寄送的任务。

库存处理完毕后,他们又赶回北京实验室,投入到科技抗“疫”的新一轮战斗中。

当时,随着全国口罩生产力量逐步增强,口罩紧缺问题得以解决,但处理废弃口罩的压力又显现出来,这些科研工作者立刻转战到新“阵地”,开始研发可降解的升级版彩虹丝口罩。

同时,护目镜短缺的问题也引起了科学家们的关注,谢鹏程教授提出用3D复印技术制备护目镜的思路,并自己操作机器制备样品。

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谢鹏程教授生产护目镜。北京化工大学供图。

“我们好像在和时间作战!”老师们说。从打理制作样品的设备,到原材料配料、粉碎、混料,再到纺织,测试,优化过滤性能,生产,组装……每一个环节都需要科研人员亲力亲为。实验室一下子变成了生产车间,科学家又搞研发又当工人,科研一线瞬间变成抗“疫”前线。

不久后,老师们在实验室建立起的3D复印护目镜小型流水线,争分夺秒地生产出了2万多副护目镜;利用聚乳酸材料做成的可降解的彩虹丝口罩研发成功。这些防疫物资连同之前打包的数万个第一代彩虹丝口罩一起,被送到了湖北、北京、湖南、辽宁、广东等地的医护人员、环卫工人、石化工人等的手上。

“彩虹收雨”,科技抗“疫”激发年轻人科研情怀

回忆起抗“疫”场景,谭晶有些激动,她说:“我们这些人都是党员。平常大家就一直学习‘四个面向’‘立德树人’‘用科技创新解决民生问题’,这次算得上是‘为人民谋幸福’的真实写照。”

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李好义老师展示彩虹丝。北京化工大学供图

在许多人的生活被按下“暂停键”的那段时间,谭晶感到身边同事的日子飞转起来,科研热情也被搅动得火花四溅。他们的干劲当然也带动了身边的学生。

其中有一位博士生叫陈明军,也是一名党员,他原本在中国煤矿科工太原研究院工作,是带着预防煤矿工人尘肺病的使命来读博的,希望能够结合团队的彩虹丝技术研发一款适合煤矿工人的面罩。而新冠疫情赋予了他一项更加紧迫的使命。

2020年年初,当老师们在实验室忙碌时,陈明军为了优化口罩用传统熔喷布的过滤效率,将多电场耦合强力牵引静电纺丝技术应用熔喷生产线上,并试验成功。

谈及学生在科技抗“疫”中的表现,老师们感触颇深地说,这件事对学生的教育意义非常深远,“他们真正感受到了科研有意义”。

谭晶告诉记者,中国科学院院士段雪得知北京化工大学师生科技抗“疫”的故事,为了鼓励大家,特意为彩虹丝口罩题词:“彩虹收雨,光风霁月”。

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段雪院士题词。北京化工大学供图

科研成果固然重要,科学家精神更加可贵。对于参与科技抗“疫”的北化师生来说,在贡献出科研成果的同时,也收获了非常宝贵的精神财富。正如陈明军所理解的那样:“解决人民生活中的现实问题,把最热切的科研情怀与社会需求紧密联系在一起,才是科研人最应该做的。”

责任编辑:原春琳


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