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N95口罩誰發明的?兩名科學家 其中之一是成都人

2020/4/10 11:39:40  文章來源:封面新聞  作者:佚名
文章簡介:在新冠疫情大暴發、病毒肆虐全球的2020年,N95口罩成了家喻戶曉的“硬通貨”。關于健康的人外出時該不該佩戴口罩,歐美國家經歷了從“不必戴”到“不得不戴”的態度轉變?! ∫咔櫓?,N95口罩?;ち宋奘脹ㄈ撕鴕交と嗽?。然而,鮮為人知的是,拯

广西快乐双彩开奖統果 www.doojj.com   原標題:救命無數的N95口罩誰發明的?兩名科學家,其中之一是成都人

  在新冠疫情大暴發、病毒肆虐全球的2020年,N95口罩成了家喻戶曉的“硬通貨”。關于健康的人外出時該不該佩戴口罩,歐美國家經歷了從“不必戴”到“不得不戴”的態度轉變。

  疫情之下,N95口罩?;ち宋奘脹ㄈ撕鴕交と嗽?。然而,鮮為人知的是,拯救人類于新冠疫情的N95口罩發明者之一劉朝宇,不僅是地道四川人,還曾就讀于電子科技大學。

劉朝宇手拿美國專利證書(左)和田納西大學頒發的獲獎證書(圖據電子科技大學網站)

劉朝宇手拿美國專利證書(左)和田納西大學頒發的獲獎證書(圖據電子科技大學網站)

  近日,N95口罩關鍵材料的發明人之一、華裔科學家蔡秉燚(Peter Tsai)應邀在美國田納西州諾克斯維爾市《新聞哨兵報》上介紹口罩的使用方法以及N95口罩的“前世今生”。

  蔡秉燚介紹,20多年前發明N95口罩的時候,他還有一位“黃金搭檔”,就是電子科技大學校友、時任田納西大學等離子體研究中心研究員、博士研究生、現任美國弗吉尼亞州紐波特紐斯市美中友好協會主席劉朝宇先生。

  30年前,劉朝宇從電子科技大學原物理電子學院碩士畢業后,赴美國田納西大學攻讀工學博士學位。

  當時,年輕的華裔科學家蔡秉燚正在田納西大學紡織系任教。他從劉朝宇的導師羅斯(Roth)教授處得知劉朝宇在等離子體方面頗有研究,就盛情邀請劉朝宇合作。

  蔡秉燚有一個科研項目,是為美國3M公司(全稱是明尼蘇達礦務及制造業公司)研制空調及口罩的過濾材料。如何提升過濾效率,是研究的重點和難點。

  蔡秉燚來自中國臺灣,到田納西大學紡織系之前學的是電子專業。劉朝宇來自大陸,兩人在語言文化方面沒有任何障礙,而且具有共同的學術背景,因此合作非常順暢。

  共同的科研志趣,也使劉朝宇和蔡秉燚從此建立了幾十年的友誼。

劉朝宇和蔡秉燚在田納西大學實驗室合影(圖據電子科技大學網站)

劉朝宇和蔡秉燚在田納西大學實驗室合影(圖據電子科技大學網站)

  那么,在蔡秉燚和劉朝宇共同完成這項偉大發明時,他們一起攻克了哪些難關呢?

  “我們都知道‘靜電吸附’的現象,但怎么把它用到紡織物上面,提升吸附效率,這對我們兩人都是一個新的考驗和嘗試!”劉朝宇說。

  要利用“靜電吸附”現象需要解決兩個重要問題:其一是要在常溫常壓下電離空氣;其二是要把電離后的等離子體“長期儲存”到無紡布等織物上。其中,前者是由劉朝宇主要完成的。

  通常,空氣的原子或分子都是不帶電的。在某些外界因素的作用下,如強電壓、強磁場、高溫度等,空氣中的氣體或原子的外層電子逸出,就產生了空氣正、負離子。

  雖然自然界就有空氣電離的現象,人們也有很多方法可以電離空氣,但是,要在空調等日常生活用品上使用,就必須探索能夠在常溫常壓等日常條件下產生空氣離子的方法。

  當時,實驗里的實驗條件不夠充分。為此,劉朝宇親自動手搭建了部分實驗儀器。

  功夫不負有心人。1993-1994年,他們在“穩態輝光放電等離子體”(Steady-state,Glow Discharge Plasma)研究方面取得重要進展,并共同申請了數個美國專利。

  1995年,田納西大學科技中心對劉朝宇作為主要完成人所做的“常壓輝光放電等離子體處理高分子材料的方法和裝置”等兩項專利給予了表彰獎勵。

田納西大學頒發給劉朝宇的獎牌。(圖據電子科技大學網站)

田納西大學頒發給劉朝宇的獎牌。(圖據電子科技大學網站)

  解決電離問題之后,劉朝宇和蔡秉燚還想辦法解決了讓離子“儲存”在無紡布上的關鍵技術。

  他們所開創的這項技術,通過與3M公司的合作,成功地應用到了空調過濾系統,大大提高了過濾效率,也為此后制造過濾效率更高的N95口罩奠定了基礎。

  畢業后,劉朝宇就離開了田納西大學,主要致力于研究智慧校園和大數據醫療應用。因此,把“穩態輝光放電等離子體”遷移到口罩上的產業化應用工作,主要是蔡秉燚完成的。

田納西大學材料中心N95口罩關鍵材料上電實驗裝置(圖據電子科技大學網站)

田納西大學材料中心N95口罩關鍵材料上電實驗裝置(圖據電子科技大學網站)

  蔡秉燚一直都在研究外科口罩和N95呼吸機內的過濾織物,并致力于完善它們,目前已花了30多年時間開發新的無紡布、超細纖維織物技術。

  后來,隨著美國制造業尤其是紡織產業向中國轉移,相關技術也傳播到了中國,劉朝宇多次和蔡秉燚來中國大陸交流。

  2003年,“非典”暴發。江浙一帶成為N95口罩的主要產區,在戰勝“非典”中起到了重要作用。期間,蔡秉燚擔任了多家口罩企業的技術指導。

  如今,美國疫情正在蔓延,劉朝宇積極組織華人華僑開展防疫抗疫工作。他說:“十分欣慰,我20多前的科研工作和專利為N95口罩做出了成電貢獻,今天要繼續為抗擊新冠肺炎和中美友好做出貢獻!”

  多個媒體曾報道,劉朝宇出生于四川成都。在中國僑網上一篇發表于2004年,題目為《劉朝宇:成功屬于堅韌不拔的開拓者》的報道中這樣寫道:“我于1962年生于成都,1989年畢業于電子科技大學,獲得碩士學位;同年,赴美攻讀博士,并于1995年畢業于田納西大學電子與計算機工程系,隨后進入威廉瑪麗亞學院從事研究工作。在美留學期間,先后獲得ΣI學生獎及美國空軍獎學金;期間還就職于田納西大學等離子體應用實驗室研究員,先后在IEEE和APS年會及刊物上發表近30篇學術論文。在美工作期間,我先后參與并主持了計算機網絡安全系統,智能卡醫療保健系統,智能卡應用開發軟件(協議)等工作,積累了大量的計算機軟件應用開發,市場營銷,公司管理及規劃的豐富經驗。十年中,取得了四項美國專利。

劉朝宇的美國專利。(圖據電子科技大學網站)

劉朝宇的美國專利。(圖據電子科技大學網站)

  在電子科技大學網站上,對劉朝宇的描述是:作為美國弗吉尼亞州紐波特紐斯市美中友好協會主席,劉朝宇致力于推動中美兩國的大學、學者的互訪交流,不斷推動雙方的科研、教學合作,曾榮獲2009年國務院僑務辦公室頒發的“第二屆百名華僑華人專業人士杰出創業獎”。

  來自電子科技大學網站上的信息顯示,劉朝宇近年來主要從事WAP無線通信應用、信息安全、太赫茲應用等領域的科研工作,并且在相關領域的國際合作交流、科技成果產業化等方面取得了豐碩的成果。

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  疫情襲來,歐美國家“口罩態度”變了

  疫情之下,普通人究竟要不要戴口罩?在中國,這不是個問題,不戴口罩你可能都出不了小區,而新冠肺炎疫情暴發以來的教訓早已讓小小的口罩成為生命不可承受之輕。

  但對于身在海外的華人來說,疫情全球暴發前期,他們在戴口罩問題上是有些“手足無措”的,因為歐美社會普遍認為只有病人才需要戴口罩。

  隨著疫情蔓延,這個差異越來越凸顯,有人之前形容說,全世界因口罩已經形成“兩大陣營”。

  隨著歐洲新冠疫情持續發展,近日有一些歐洲國家和城市規定民眾去特定場所必須戴口罩,一些知名專家明確支持民眾戴口罩,實際生活中戴口罩的民眾也逐漸增多。相比疫情之初幾乎無人戴口罩,甚至歧視佩戴者,如今歐洲圍繞戴口罩能否防感染的看法已經迎來“拐點”。

  [德國]

  中部圖林根州耶拿市政府3月31日說,未來一周內將出臺規定,要求民眾必須在購物、搭乘公交和進入人流量大的建筑時戴口罩。耶拿將成為德國首個頒布“口罩令”的城市。

    [奧地利]

  總理庫爾茨3月30日宣布,從4月1日起民眾必須戴口罩才能進超市購物。他表示,此舉不符合當地文化習慣,但從亞洲國家的經驗看,戴口罩對防止病毒傳播具有重要作用,民眾必須做出適應性改變。據奧地利媒體報道,政府還有意將戴口罩的范圍逐步擴大到公共交通工具及其他人員密集的公共場所。

    [法國]

  前衛生部長杜斯特-布拉齊4月1日表示,根據中國專家的經驗,防控新冠疫情有兩個關鍵措施:限制出行和戴口罩。雖然歐美沒有戴口罩的習慣,但是“面對疫情,所有人都應該戴口罩,不論是生病的人還是健康人”。

    [瑞士]

  短短一兩周時間內民眾對口罩的看法就發生了改變,不僅郵局員工、藥店員工、外賣騎手都戴上了口罩,有人下樓扔垃圾、遛狗也戴上了口罩,很多老年人如果不得不出門,也會戴上口罩。奧地利維也納街頭居民戴口罩的比例也明顯增加。

    [美國]

  美國總統特朗普日前在白宮記者會上表示,美國疾病控制和預防中心建議民眾佩戴“布質口罩”,以預防新冠病毒感染。這是美國官方在佩戴口罩問題上態度出現的新變化。美國疾控中心在一份最新聲明中說,發布佩戴口罩的建議是由于近期研究發現,新冠病毒感染者中很大一部分是無癥狀感染者,還有一部分感染者在癥狀出現前就已將病毒傳播給他人。鑒于此,疾控中心建議美國民眾在超市、藥店等人群密集的公眾場所佩戴布質口罩,以遏制病毒社區傳播。由于美國持續面臨口罩、呼吸機、防護服等物資短缺的困境,疾控中心建議民眾佩戴普通布質口罩,可以使用棉布自制,成本低廉,并強調要把N95口罩和醫用外科口罩等留給醫護和急救人員。此前,美國官方和醫療界一直不建議民眾戴口罩,曾發生過有人在地鐵車廂因戴口罩被當作病毒攜帶者而遭襲擊的事件。美國就佩戴口罩發布新建議,不僅是緣于疫情急劇升級促使美國的防控措施更新,同時也凸顯了無癥狀傳播使美國疫情防控形勢更加復雜。

  封面新聞記者 王萌 綜合新華社、電子科技大學網站、中國僑網等

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