Китайские учёные создали материал, способный использовать энергию света для притягивания проходящих через него частиц пыли, вирусов и микробов. Его можно применять как основу для масок и респираторов, фильтрующих воздух на протяжении нескольких месяцев. Об этом пишут исследователи в статье, опубликованной в научном журнале Chem.
Современные системы фильтрации воздуха со временем теряют свою эффективность, поскольку их фильтры быстро забиваются. Новая разработка решает эту проблему, используя статический заряд, который активируется даже при слабом освещении.
Обычные маски и системы очистки воздуха оснащены фильтрами из хаотично расположенных волокон, которые быстро загрязняются. В результате маски приходится часто менять. В отличие от них, промышленные системы используют электростатические фильтры, которые заряжают частицы пыли, микробы и вирусы, позволяя им притягиваться и удаляться из воздуха.
Учёные создали материал на основе полипропиленовой мембраны с ферроэлектрическим покрытием, состоящим из полимера и частиц сплава галлия и индия. Этот материал поглощает свет, который падает на фильтр, и преобразует его энергию в электрический заряд, заставляя соседние полимерные цепочки заряжаться положительно.
Испытания подтвердили, что новый материал эффективно улавливает частицы солей и золы размером в несколько сотен нанометров. Даже после месяца непрерывной работы эффективность фильтрации снизилась всего на 1%. Это открытие открывает возможности для создания многоразовых масок и портативных систем фильтрации, не требующих подключения к электросети.
«Существующие системы фильтрации воздуха быстро приходят в негодность и эффективность их работы со временем снижается. Мы разработали систему, которая позволяет очень долго очищать воздух от пыли и прочих частиц благодаря тому, что она приобретает статический заряд под действием даже относительно тусклого освещения в помещениях», — заявил профессор Цзилиньского университета (Китай) Юй Цзихун.
Новый материал способен задерживать частицы соли и золы размером в несколько сотен нанометров. После месяца непрерывной работы его фильтрующие свойства снизились лишь на 1%, что свидетельствует о высокой эффективности. Этот материал может быть использован для производства многоразовых масок и автономных систем фильтрации воздуха, которые не нуждаются в электричестве.
Разработки новых материалов для фильтрации ведутся не только в Китае — похожие проекты есть и в России. Как рассказывала интернет-газета «ЖУК», исследователи Пермского Политеха разработали инновационный двухмерный координационный полимер, используя меламин в сочетании с сульфатом цинка. Новый материал предназначен для фильтрации газов и доставки лекарств.