فهرست مطالب
الیاف نانومتری، موادی تک‌بعدی هستند که به دلیل خواص منحصر به فرد فیزیکی شیمیایی در بسیاری از کاربردهای صنعتی مورد توجه قرار گرفته‌اند. قطر مقطع عرضی نانوالیاف از ده‌ها تا صدها نانومتر می‌تواند متغیر باشد و به همین دلیل مساحت سطح ویژه و نسبت سطح به حجم بالایی را ایجاد کرده است. نانوالیاف برای ساخت شبکه‌های بسیار متخلخل گزینه مناسبی هستند.
از این ساختار می‌توان به عنوان میزبان به منظور کاربردهای متنوعی استفاده کرد. موادی مانند پلیمرهای طبیعی و مصنوعی، مواد کربنی، مواد نیمه رسانا و مواد کامپوزیتی را می‌توان برای سنتز نانوالیاف استفاده کرد.در این مقاله در مورد اهمیت ایمنی ماسک های تنفسی نانو الیاف شرح خواهیم داد.
پارچه نانوالیاف چیست؟
نانوالیاف پارچه ای غیر بافته است که از رشته های بسیار نازکی از مواد تشکیل شده است. این تارها می‌توانند تا 400 برابر نازک‌تر از یک تار موی انسان باشند و روی هم جمع شوند و یک پارچه کاربردی را تشکیل دهند.
تاثیر نانوالیاف در ماسک تنفسی و ایمن بودن اینگونه ماسک ها
تاثیر نانوالیاف در ماسک تنفسی در افزایش راندمان به دام‌اندازی ذرات 3/0 میکرون و افت فشار کمتر (تنفس‌پذیری راحت‌تر ماسک) خود را نشان می‌دهد. چرا این گونه است؟ چون نانوالیاف دارای قطر الیافی در مقیاس نانو است. همین امر ویژگي‌های منحصر به فردی از جمله نسبت سطح به حجم بالا، درصد تخلخل بالا و اندازه تخلخل‌های کوچک به الیاف می دهد. این لایه به جای لایه ملت بلون در ماسک‌های رایج نقش اصلی فیلتراسیون ذرات، باکتری ها و ویروس‌ها را ایفا می‌کند. از جمله قابلیت‌های آن به دام اندازی ذرات 3/0 میکرون بالای ۹۵ درصد است.
نانوالیاف نسبت سطح به حجم بالایی دارد. این امر باعث افزایش سطح لازم جهت به دام‌اندازی ذرات گردوغبار، ویروس و باکتری می‌شود. علاوه براین، نانوالیاف درصد تخلخل بالا اما اندازه حفرات ریزی دارد. اندازه حفرات کوچک باعث عبور راحت مولکول‌های هوا به داخل ماسک می‌شود. اما این اندازه کوچک حفرات از عبور ذرات گردوغبار، باکتری‌ها و ویروس‌ها تا درصد بالایی جلوگیری می‌کند.
به همین دلیل استفاده از نانوالیاف در سال‌های اخیر در ماسک‌های تنفسی بسیار گسترش پیدا کرده است. با افزایش آلودگی هوا در اکثر شهرهای بزرگ کشور و دنیا، همچنین با شیوع همه‌گیری ویروس کرونا، استفاده از ماسک‌های تنفسی نانوالیاف نانو ماسک پاک ضرورتی انکار نشدنی است. با وجود نانوالیاف تولید ماسک تنفسی با وزن کمتر، راندمان بالاتر، تنفس‌پذیری راحت‌تر امکان‌پذیر می‌باشد.
ایمنی ماسک نانو الیاف نسبت به سایر ماسک ها
تفاوت و امتیاز ویژه ماسک هاي نانو الیاف نسبت به دیگر ماسک ها این است که این ماسک ها از مواد کاملا ایمن تهیه شده و شرایط تهیه آنها به این صورت است که قطر منافذ کوچکتري ایجاد کرده و به روش مکانیکی از نفوذ ذرات و عوامل بیماري زا ریز نانومتري به مجراي تنفسی فرد جلوگیري می کنند. در حالی که دیگر ماسک ها،خطر ورود ذرات نانومتری مضر به بدن فرد را در برخواهند داشت.
آیا نانوالیاف برای سلامتی انسان خطری دارد؟
اخیراً با گزارشی حاکی از اثرات مضر بالقوه برای ریه ها پس از استنشاق منتشر شده است که ایمنی نانوالیاف دوباره زیر سوال برده است. متأسفانه، این گونه اخبار بیشتر مردم را که از انواع مختلف نانوالیاف بی اطلاع هستند گمراه می کند. برای روشن شدن موضوع، آزمایش ها بیشتر اوقات بر اساس ویژگی های نمونه ای محدود انجام می شود.
نتیجه برای ویژگی های نمونه آزمایش شده درست است اما نسبت دادن همان نتیجه به دیگر نمونه ها ویژگی هایی فراتر از آنچه مشخص شده فقط یک فرضیه است؛ تا زمانی که شواهد کافی برای تعمیم اثر جمع آوری شود. تعمیم بیش از حد، ممکن است سایر خطرات بالقوه را بپوشاند یا تحقیقاتی صورت گیرد که از طریق استفاده از نانوالیاف، فواید قابل توجهی پدید آید.
باید توجه داشت که نانوالیاف را می توان به دسته آلی یا معدنی، رشته بلند (سانتی متر و بالاتر) یا رشته کوتاه (کمتر از صد میکرون) و محدوده قطر (ده ها نانومتر یا کمتر یا صدها نانومتر) طبقه بندی کرد.بیشتر گزارش‌ها در مورد اثرات مضر نانوالیاف، مربوط به الیاف معدنی هستند که نسبتاً کوتاه و با قطرهای چند ده نانومتر یا کمتر هستند.
چنین رشته های کوتاهی ممکن است به راحتی استنشاق شوند و باعث واکنش التهابی در ریه ها شوند.اما نانوالیاف الکتروریسی شده عموماً پلیمری هستند، طول آنها به راحتی بیش از چند سانتی متر و قطر آن معمولاً صدها نانومتر است .با چنین طولی، احتمال رسیدن نانوالیاف الکتروریسی شده به ریه حتی بدون هیچ گونه حفاظتی بسیار ناممکن است.
