航材院：新型石墨烯口罩 更抗菌、更透气、更耐用

防控疫情，口罩是必需品。如何生产品质更高、更安全的口罩？中国航空发动机集团有限公司所属北京航空材料研究院的科研人员在口罩等防疫物资紧缺的形势下，成功研发出抗菌性更强、透气性更好、使用时间更长的新型石墨烯口罩。科研人员在普通口罩的纺粘无纺布之间的关键过滤层中，创新性地应用了新型石墨烯聚丙烯熔喷布材料。

石墨烯是由单层碳原子组成的二维多功能纳米材料，具有优异的光学、电学、力学特性，在航空航天、能源、生物医药等领域具有重要的应用前景，是科学家公认的下一代革命性、战略性材料。石墨烯及其衍生物具有广谱抗菌抗病毒能力优异、生物相容性较好、制备工艺简单等优点。

研制之初，科研人员在石墨烯环境净化材料的基础上，加速研发石墨烯聚丙烯材料和石墨烯熔喷布材料，以及石墨烯熔喷专用设备，迅速建成了石墨烯PP粒料生产线、新型石墨烯抗菌熔喷布生产线和新型石墨烯口罩中试生产线，全线打通了石墨烯在生物医疗防护和环境净化领域的应用链条，实现了材料与工艺的完美融合，完成了从技术到产品的快速跨越。

与普通口罩相比，新型石墨烯口罩具有以下显著特征：

一是抗菌性更强。石墨烯作为二维碳纳米材料，能在熔喷布上形成天然的“纳米刀”，在人体自然呼吸的作用下，病菌的细胞壁被破坏，因此可起到良好的杀菌作用。石墨烯材料具有大的比表面积和疏水性，可以有效通过接触或插入方式吸附结合细菌表面的磷脂分子，从而破坏其细胞膜结构。同时，石墨烯材料会通过包裹方式将细菌与周围介质隔离，进一步起到抑菌作用。

二是透气性更好。石墨烯熔喷布具有单向透气功能，与传统熔喷布相比更加通透，佩戴人员的舒适性更强。

三是使用时间更长。传统口罩的有效使用时间为4h，4h后过滤功能会明显降低，新型石墨烯口罩的使用时间超过48h，是传统口罩的12倍以上，且新型石墨烯口罩在连续佩戴48h后的过滤效能仅降低4%。

未来航材院将充分借助各方力量，积极开展上下游产业合作，加快将石墨烯新型口罩推向医疗领域。

▲新型石墨烯口罩生产车间