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            OPTON微觀世界 | ZEISS 電鏡觀察口罩的內部構造
            
        			
            閱讀：2510      發布時間：2020-7-8
        				
            
							
				
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            華夏四大發明對世界進步產生的深遠影響可謂是震撼寰宇，可是大家知道嗎，早開始使用‘口罩’的國家也是中國哦！古時候，宮廷里的人為了防止粉塵和口氣污染便用絲巾遮蓋口鼻，這就是原始的口罩啦。經過漫長的發展與演變，到20世紀中后期，口罩變成現在常見的樣子，在預防和阻斷病毒傳播方面發揮著關鍵作用。下面我們一起了解下口罩吧！

            口罩根據用途不同可分為以下幾類：
            棉布口罩：棉布口罩的主要功能在于防寒保暖，避免冷空氣直接刺激呼吸道，透氣性好，但幾乎沒有防塵防菌效果,見圖1(a)；
            活性炭口罩：在口罩夾層內加入活性炭，活性炭吸附能力很強，能夠有效防有毒性氣體及灰塵,見圖1(b)；
            防塵口罩：防止或減少空氣中粉塵進入人體呼吸器官,見圖1(c)；
            醫用一次性口罩：材質為無紡布，可以有效防止人口鼻噴濺出來的飛沫造成的病菌感染,見圖1(d)；
            N95型口罩：用于職業性呼吸防護，過濾效率達到95%，包括某些微生物顆粒，如病毒、細菌、霉菌、炭疽桿菌、結核桿菌等,見圖1(e)；
             
             
            圖1 幾種口罩外形對比 (a)棉布口罩；(b)活性炭口罩；(c)防塵口罩；(d)一次性醫用口罩；(e)N95型口罩

            上述口罩中，醫用一次性口罩與N95型口罩均能起到防病毒的效果，那么它們防控病毒的機理是怎么樣的呢，下面我們用ZEISS的EVO10電鏡來一探究竟(圖2)。
             
             
            圖2  ZEISS 鎢燈絲EVO10

            醫用一次性口罩由三層組成：外層無紡布起阻隔液體作用；內層無紡布起隔濕作用；中間層過濾層由于其材料是熔噴無紡布又稱為熔噴層，以聚丙烯為主要原料，纖維直徑介于0.5-10 μm，這些隨機方向分布的纖維使得過濾材料具有大的比表面積和高的孔隙率，從而使熔噴層具有很好空氣過濾性（圖2）。
             
             
            圖3 熔噴無紡布形貌 

            N95醫用口罩，是NIOSH(美國國家職業安全衛生研究所)認證的9種防顆粒物口罩中的一種。“N”指的是不適合油性的顆粒，“95”是指在NIOSH標準規定的檢測條件下過濾效率達到95%。那么問題來了，N95口罩有什么特別之處使得其過濾效率能夠達到95%呢。
            與醫用一次性口罩相同，N95口罩也有三層結構且成分對應一致，不同之處在于它的熔噴層厚度更厚，過濾層數更多，因此過濾效果及防護性能更好。我們利用ZEISS的EVO10來對比這兩種口罩熔噴層平面及截面厚度差異。
             
            圖4 一次性醫用口罩（a）、（b）與N95口罩（c）、（d）平面及截面對比

            病毒無法獨立存在，需要依附在飛沫上，其傳播途徑主要為直接傳播、氣溶膠傳播和接觸傳播。直接傳播是指患者噴嚏、咳嗽、飛沫、呼出氣體近距離直接吸入導致的感染；氣溶膠傳播是指飛沫混合在空氣中，形成氣溶膠，吸入后導致感染；接觸傳播是指飛沫沉積在物品表面，接觸污染手后再接觸口腔、鼻腔、眼睛等粘膜，導致感染。

            從實驗結果來看，不管是熔噴層厚度198μm的一次性醫用口罩還是450μm的N95口罩都能對飛沫起到很好的阻隔作用。N95因其過濾效率達95%而成為醫護人員的*配置，但對于我們普通人來講，一次性醫用口罩不僅起到防護作用，且透氣性好、質地輕盈柔軟、價格低，還有藍粉綠等多種好看的顏色可供選擇哦。
             
             
            ZEISS EVO系列簡易分析型鎢燈絲掃描電鏡
             
            √藝術級工業設計
            √高清晰成像
            √超高效率的元素檢測性能
            √高通量分析能力，同時兼具大視場和高分辨率屬性
            √大尺寸容納空間
            √原位分析功能拓展性強
            √一鍵式獲取圖像簡易功能
            √夾雜物、清潔度、礦物、GSR等快速自動檢測
            √多維應用拓展，精確且高效關聯光學顯微鏡
             
             
             
             
            
        		
            
        		
			
            
        
            
    
            
	 		 
	
            
		
            
			
            
				
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