Новости компании

Российские учёные создали идеальный материал для фильтров и респираторов 04.03.2016

Российские учёные создали идеальный материал для фильтров и респираторов

Учёные Института теоретической и экспериментальной биофизики и студент Московского физико-технического института в результате совместных исследований создали материал, который может быть использован в качестве идеального фильтра для защиты дыхательных органов, а также для проведения биологических исследований. Ткань, состоящая из нейлоновых волокон, толщина которых не превышает 15 миллимикрон, не имеет аналогов. Важнейшие её характеристики:

  • плотность до 19 миллиграмм на кв.м;
  • полная прозрачность;
  • малое сопротивление потоку и воздуха;
  • способность задерживать частицы пыли менее 1 микрометра.

Результаты исследования нановолокна

Более ранние исследования нейлоновых волокон показали, что уменьшение диаметра волокна значительно уменьшает сопротивление фильтрующего материала потоку воздуха, что нельзя объяснить законами аэродинамики. Когда размер препятствия меньше 65 миллимикрон, классические аэродинамические расчёты не работают. А диаметр волокон нового материала равен 20 миллимикронам.

Материал получен методом электропрядения. С одной стороны, через специальное отверстие под давлением выбрасывается струя растворённого полимера. Навстречу ей распыляется этиловый спирт, капли которого имеют отрицательный по отношению к полимеру электрический заряд. В результате столкновения в воздухе, они образуют тончайшую плёнку.Эта технология была разработана уже давно и применяется для очистки воздуха в атомной промышленности.

В результате дальнейших исследований, учёные выяснили, что необычно высокая степень прозрачности и фильтрации возникает в результате способности фильтра притягивать волокна к отверстиям. Таким образом получается фильтр с минимальным количеством нановолокон и очень низким сопротивлением воздушному потоку.

Испытаниями было доказано, что новая ткань, практически не имеющая веса и обладающая абсолютной прозрачностью, не пропускает 98% пылевых частиц. Для испытаний были выбраны частицы, размер которых соответствовал тем, которые проникают в лёгкие и могут вызывать опасные болезни. Именно такая степень защиты нужна для промышленных фильтров, а также для фильтров, используемых в медицине. Измерение сопротивления воздушному потоку показало, что эффективность нового фильтра превышает уже применяющиеся аналоги в несколько раз.

Так как прозрачность материала больше прозрачности стекла, он может быть использован в биологических исследованиях. Это его свойство образовано сверхтонкими нитями, толщина которых меньше длины волны света.


Возврат к списку