动物鼻子激发了新的面罩和空气过滤器的设计

防止 SARS-CoV-2 病毒的口罩让人感觉很讨厌，尤其是在锻炼时。

一种新的 3D 可打印面罩设计灵感来自动物的鼻子，它承诺让用户轻松呼吸，同时保持与 N95 和外科口罩中发现的病原体相似的保护水平。一般概念也可用于改进供暖、通风和空调中的工业空气过滤器。

许多动物都有强烈的嗅觉，这是由鼻腔中蜿蜒的气流产生的。蜿蜒的空气路径在动物的鼻子内创造了更多的表面积，并为气味和颗粒物传播更多的距离和时间，增加了颗粒物被气味受体可以感知它们的鼻子内的皮肤表面捕获的可能性。这样的结构可以制造出高效的过滤器，可以在不降低空气压力的情况下捕获空气中的颗粒，而不会使呼吸感到费力。

“我们过滤器的一个好处是您可以轻松地吸入和呼出空气，”农业与生命科学学院生物与环境工程副教授 Sunghwan "Sunny" Jung 说。同时，仿生口罩设计与临床批准的 N95 和外科口罩的效率相匹配，可以捕获小至 10 微米的颗粒，这是防止人们咳嗽或说话时气溶胶中携带的空气传播病毒所必需的，Jung说。

Jung 是 3 月 2 日发表在《皇家学会界面杂志》上的论文“关于受动物鼻子启发的粒子过滤器设计”的资深作者。共同资深作者包括南达科他州立大学机械工程助理教授 Saikat Basu 和伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校机械科学与工程副教授 Leonardo Chamorro。

新的口罩和空气过滤器是在研究了九种动物的鼻部结构后开发的。其中包括 50 倍的老鼠、200 倍的狗和比人类敏感 700 倍的猪。

作者为希望优化它们的任何人发布了他们的开源 3D 可打印面罩和过滤器设计。虽然该论文提供了原理证明，但作者警告说，口罩设计旨在让其他人继续并改进研究，因为他们的设计尚未在临床上被证明可以预防疾病。

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