以材料助力抗疫，松山湖材料實驗室啟動應(yīng)急科研攻關(guān)

不久前，松山湖材料實驗室（下稱“材料實驗室”）于杰教授帶領(lǐng)的新型纖維團(tuán)隊，克服多項技術(shù)難題，成功研制出新型高性能口罩濾材，為解決制約口罩產(chǎn)能提升的瓶頸問題提供了新途徑。面對疫情蔓延，在確保科學(xué)防疫和有序復(fù)工的前提下，材料實驗室發(fā)揮技術(shù)與人才優(yōu)勢，緊急啟動多項防疫相關(guān)項目開展科研攻關(guān)，并通過各種方式發(fā)揮科研抗疫的重要作用，努力做到防疫科研兩手抓、兩不誤。

創(chuàng)新思路解難題：成功研制新型高性能口罩濾材

“靜電紡絲制備納米纖維這塊我們有15年以上的研究基礎(chǔ)，相關(guān)積累還是比較多，但真正著手去做這件事的時候發(fā)現(xiàn)困難重重。”3月20日，松山湖材料實驗室新型纖維團(tuán)隊帶頭人于杰教授感嘆道。就在前一天，他帶領(lǐng)團(tuán)隊攻克一系列技術(shù)難題，成功研制出了新型高性能口罩濾材，有望替代傳統(tǒng)的熔噴布，受到廣泛關(guān)注。

受疫情影響，1月下旬以來國內(nèi)口罩供應(yīng)陡然緊張，一度出現(xiàn)“一罩難求”的局面。許多廠家緊急增產(chǎn)、轉(zhuǎn)產(chǎn)，口罩產(chǎn)能迅速提升。然而受限于原材料供應(yīng)，實際產(chǎn)量提升一度受限，其中關(guān)鍵材料就是熔噴布。

于杰介紹道，由于熔噴布本身孔徑仍然較大，需要經(jīng)過靜電處理，通過靜電吸附提高顆粒過濾能力，然而這又導(dǎo)致遇到水汽就會逐漸失效，“這也是為何建議每佩戴4個小時就要更換口罩的原因”。

從多年研究經(jīng)驗出發(fā)，他意識到納米纖維可以很好避免這些問題。納米纖維本身直徑僅在200納米到500納米之間，比熔噴布材料細(xì)一個數(shù)量級。“比方說過去一根放纖維的地方現(xiàn)在可以放一百根，孔徑更小，顆粒進(jìn)去被層層阻擋，過濾效果更好。”于杰說到，由于是純物理阻擋，納米纖維濾材更穩(wěn)定不易衰減，可以多次反復(fù)使用。

理論上說得通，但實際研制卻遇到問題。“實際去做的時候發(fā)現(xiàn)這個領(lǐng)域過去并沒有系統(tǒng)性研究，用哪種高分子材料？如何做防水？壽命與選材和結(jié)構(gòu)有什么關(guān)系？這些沒有文獻(xiàn)可查，沒有現(xiàn)成案例可參考，只能去不斷試錯、不斷摸索。”于杰說道。

隨后，他和團(tuán)隊成員開始每天泡在實驗室，熬夜和加班成為常態(tài)，先后克服了材料、試制等諸多困難，用了不到兩周時間，成功制備出滿足應(yīng)用要求的納米纖維濾材。經(jīng)第三方權(quán)威機構(gòu)廣州檢驗檢測認(rèn)證集團(tuán)有限公司（國家認(rèn)證）檢測，過濾指標(biāo)滿足KN95口罩國家標(biāo)準(zhǔn)。

研制成功后，整個團(tuán)隊并沒有松口氣，幾天內(nèi)已經(jīng)不斷改進(jìn)數(shù)個版本，并加速推進(jìn)成果的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化。“我認(rèn)為這是一個好的開端，納米纖維很可能就是下一代口罩的方向。如果能早日應(yīng)用，對國家和社會來說都是一件好事。”于杰說道。

【新聞來源】南方日報

【記者】陳啟亮

【資料來源】松山湖材料實驗室