В целом, воздушные фильтры, разработанные с использованием нового нановолоконного решения, в два раза лучше по качеству, чем коммерческие, и подходят для установки на окнах и дверях для улучшения качества воздуха в помещении. Этот новый воздушный фильтр также имеет многообещающее применение в респираторах.Воздушный фильтр команды NUS также экологичен и прост в производстве — просто нанеся новый раствор из нановолокна на нетканую сетку и оставив ее высыхать естественным путем.
Используя фталоцианин, химическое соединение, обычно используемое при окрашивании, команда NUS разработала органические молекулы, которые могут самоорганизовываться, подобно наложению друг на друга строительных блоков, с образованием наночастиц, а затем и нановолокон. Эти нановолокна, которые существуют в форме органического раствора, легко «цепляются» за нетканую сетку при распределении по материалу.«Загрязнение воздуха представляет серьезную угрозу для здоровья. Поэтому существует острая потребность в экономичных и эффективных технологиях фильтрации воздуха.
В настоящее время производство большинства нановолокон, используемых в воздушных фильтрах, требует больших затрат энергии и специального оборудования. Наша команда разработала простой и быстрый способ и рентабельный способ производства высококачественных воздушных фильтров, которые эффективно удаляют вредные частицы и дополнительно улучшают качество воздуха в помещении за счет улучшения вентиляции и снижения вредных ультрафиолетовых лучей. В долгосрочной перспективе это может быть даже возможно для домашнего -yourself), который будет коммерчески доступен потребителям для изготовления воздушных фильтров в домашних условиях », — объяснил доцент Тан Сви Чинг из отдела материаловедения и инженерии инженерного факультета NUS, который руководил исследованием.
В команду NUS также входят г-н Сай Кишоре Рави из отдела материаловедения и инженерии NUS и доктор Варун Кумар Сингх, ранее работавший в этом отделе. Результаты исследования были недавно опубликованы в онлайн-версии научного журнала Small.Примерно в два раза лучше по качеству, чем обычные респираторы
Воздушные фильтры обычно измеряются параметром, называемым коэффициентом качества, который зависит от двух подфакторов, а именно эффективности фильтрации частиц и воздухопроницаемости. В настоящее время, несмотря на то, что промышленные респираторы обладают высокой эффективностью фильтрации частиц, воздухопроницаемость все еще значительно низка, что приводит к низкому коэффициенту качества.
Новый воздушный фильтр, созданный командой NUS, имеет коэффициент качества примерно в два раза выше, чем у обычных респираторов. Он может фильтровать до 90 процентов опасных частиц размером менее 2,5 микрон, также известных как частицы PM2,5 и связанных с серьезными угрозами для здоровья, при этом поддерживая поток воздуха, который в 2,5 раза лучше, чем у этих респираторов, в результате чего в лучшей воздухопроницаемости. Фактически, эффективность фильтрации частиц также может быть увеличена в зависимости от назначения и функциональности воздушного фильтра.«Для высокоэффективных воздушных фильтров часто требуется несколько слоев микроволокон или нановолокон, что ограничивает их прозрачность, и поэтому они не подходят для встраивания в двери и окна зданий.
Прозрачный воздушный фильтр, разработанный с использованием нашего подхода, имеет многообещающие применения с точки зрения улучшения качества воздуха в помещении, и может быть особенно полезен для стран, в которых наблюдается дымка или высокий уровень загрязнения. Хотя повышение эффективности фильтрации приведет к компромиссу в потоке воздуха, общая производительность нашего воздушного фильтра по-прежнему лучше, чем у коммерческих респираторы ", — пояснил ассистент профессор Тан.
Следующие шагиИсследовательская группа NUS подала патент на это новое изобретение. Двигаясь вперед, команда изучает возможность добавления в воздушный фильтр дополнительных функций, таких как антибактериальные свойства.
Команда также планирует работать с отраслевыми партнерами над коммерциализацией этой новой технологии.