Ученые, специалисты материаловедения из Стэнфордского университета разработали новый высокоэффективный полупрозрачный воздушный фильтр, который способен собрать 99 процентов очень мелких частиц PM2.5, которые считаются наиболее вредными для дыхательных путей человека.
Эти недорогие фильтры, которые не потребляют энергию, могут быть использованы для создания более эффективных защитных масок для лица, козырьков, а также систем фильтрации в больницах и, возможно, даже в качестве защитных клапанов для выхлопных труб автомобилей и промышленных предприятий.
Для создания фильтра группа ученых под руководством доцента материаловедения и инженерии Йи Цуи использовали нановолокна и материал под названием полиакрилонитрил (PAN), который в настоящее время широко применяется в производстве хирургических перчаток. Ученые обнаружили, что PAN способен притягивать загрязняющие частицы из воздуха, особенно частицы размерами менее 2,5 микрон (РМ2.5).
Исследователи смочили раствором жидкого полиакрилонитрила очень плотную сетку из нановолокон, и в результате они получили тонкий материал, который благодаря совместной силе молекулярного притяжения, может улавливать и надежно удерживать на поверхности мелкие загрязняющие частицы. Как утверждают ученые, материал способен выдерживать массу частиц, в 10 раз превышающую массу самих нановолокон.
Первые испытания нового воздушного фильтра в реальных условиях загрязненного воздуха в Пекине подтвердили, что материал способен сохранять 70-процентную прозрачность в течение недели, что является показателем его эффективности.
Прозрачность и расстояние между волокнами, достаточные для прохождения солнечного света и воздуха, означают, что материал вполне подходит для использования в качестве оконного фильтра. По мнению исследователей, благодаря новому воздушному фильтру, жители Пекина, возможно, смогут в первый раз за многие месяцы просто открыть окно и впустить в свой дом свежий воздух.
Ученые из Стэнфордского университета рассказывают о своем новом изобретении (англ.)
