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抗疫中的西电科技｜高压静电防病毒电子口罩

2020-03-31 19:34

来源：澎湃新闻·澎湃号·政务

疫情当前，口罩成为最抢手的防护物资。具备一定防护功能的口罩，可以有效地阻断新型冠状病毒飞沫的吸入和呼出，防止病毒经呼吸道感染。但是，普通N95口罩空气进出量小、重复利用率低，电子口罩待机时间不够长又容易产生臭氧，让“畅快呼吸”成了很多人的“梦想”。

为了克服以上弊病，满足更多人民群众对防病毒口罩的迫切需求，西安电子科技大学机电工程学院仝勖峰团队放弃休假，充分发挥学科专业优势，研制出一款加装特殊“空气净化器”的“高压静电防病毒电子口罩”。

电子口罩原理图

这款已申请国家发明专利并获批实用新型专利的口罩，运用高压静电正负电子相吸原理，可在空气中悬浮微粒子经过电子集尘室时，将其吸附在负极板（集尘板）上，通过电子集尘室中产生的β射线、负离子等物质，将细菌、病毒等活体杀死，并由活性碳纤维滤网去掉空气中的异味，最后以送风单元将处理过的干净空气引入“专用口罩”，通过对输入/输出物的二次静电处理，阻断病毒的进一步传播。该产品比起市场上的电子口罩和N95口罩，在除菌、除霾性能上有很大飞跃，且能够重复使用, 同时增大了送风量、延长了待机时间、避免了臭氧的产生。目前，第一代“净莲电子口罩”已经量产，并在市场得到普遍应用，取得了良好的口碑和效果。

产品结构图

据介绍，目前市场上针对超细颗粒物过滤只能采用增加物理过滤层数或通过高压击穿空气产生负离子来解决，但也会伴生呼吸困难和臭氧浓度过高等危害人体情况。西电的这款空气净化杀菌防雾霾口罩产品结构虽便携小巧，却集成了高压静电发生模块、叠层电极模块、控制模块、量化检测模块、物理过滤单元、送风单元、通气管和面部口罩等8个部分，采用三级过滤方式，能够净化PM1.0(100纳米)以上的各种尘埃、病毒、细菌和烟尘。同时为保证产品的工作安全，在遇到输出过流(短路)、过热等异常故障时，设备会自动调节输出功率（拉低输出电压），不会对人体造成任何伤害。八小时的待机时长和臭氧抑制功能，大大提升了产品的舒适性和易用性。因产品不存在特殊元器件，成本可控制在100元以下，相比市面上几百上千的电子口罩，价格优势明显。

产品外形

据了解，本项目是西安电子科技大学与西安煜邦电子科技有限公司的合作项目。项目团队由双方共十二人组成，其中核心成员3人，西安电子科技大学仝勖峰副教授是项目负责人，西电教授级高工、电子产品设计与控制系统学科带头人杨振江作为项目研发总工，合作单位负责人为西安煜邦电子科技有限公司总经理张利峰中级工程师。早在2017年，由于西安市雾霾严重，中小学一度停课，西电仝勖峰团队就应西安煜邦公司邀请与其合作，生产出了第一代用于除霾的电子口罩，并量产了一些产品，一部分用于赠送交警和教师，另一部分在市场进行销售，取得了一定的效果。新冠疫情爆发后，项目团队迅速投入科研攻关，在第一代产品基础上，增加了高压静电杀菌的功能，助力陕西卫生系统抗击疫情。