京、港兩地高校借力3D打印技術(shù)研發(fā)新防護(hù)面罩 看北化工研發(fā)人員全面解讀

每經(jīng)記者 宋可嘉    每經(jīng)編輯 魏官紅    

新冠肺炎疫情持續(xù)蔓延，在醫(yī)護(hù)裝備供應(yīng)依然緊張的當(dāng)下，近日，北京、中國香港兩地高校都傳出了關(guān)于新型防護(hù)面罩研發(fā)設(shè)計(jì)成功的消息。

2月25日，北京化工大學(xué)英藍(lán)實(shí)驗(yàn)室對(duì)外稱，近期創(chuàng)新發(fā)明了一種具有微納濾膜清新空氣微正壓輸入與呼出氣體在線消毒排放功能的“新風(fēng)正氣”新冠病毒防護(hù)面罩。基于前期研究試驗(yàn)，該項(xiàng)技術(shù)已取得初步成功，并已申請(qǐng)中國發(fā)明專利。

該項(xiàng)目的主要研發(fā)人員北京化工大學(xué)副研究員焦志偉博士向《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者指出，這項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)主要是考慮到像方艙醫(yī)院等輕癥病人較多的地方，存在較大的醫(yī)患交叉感染風(fēng)險(xiǎn)，所以想發(fā)明一個(gè)既能過濾吸入氣體又能對(duì)呼出氣體進(jìn)行殺毒的防護(hù)面罩，從而使每個(gè)人都能在公共空間里實(shí)現(xiàn)單獨(dú)隔離，做個(gè)體防護(hù)。

而同樣在25日，香港理工大學(xué)也宣布設(shè)計(jì)出了新款醫(yī)護(hù)防護(hù)全面罩，并表示和當(dāng)?shù)貜S商進(jìn)行了合作，從當(dāng)日起，廠商每日可供應(yīng)1萬件醫(yī)護(hù)用的全面罩給予當(dāng)?shù)蒯t(yī)管局。記者注意到，兩地高校在設(shè)計(jì)研發(fā)過程中都借助了3D打印技術(shù)。

而在二級(jí)市場，與抗疫產(chǎn)品研發(fā)技術(shù)息息相關(guān)的3D打印、新材料板塊近期呈現(xiàn)上漲趨勢。

能過濾、殺毒的防護(hù)面罩

與目前市面上主要由一整塊膠片構(gòu)成，用來防范液體、飛來物沖擊的防護(hù)面罩不同，此次由北京化工大學(xué)英藍(lán)實(shí)驗(yàn)室研制的防護(hù)面罩包含了納米纖維過濾膜（0.1微米粒度氣溶膠過濾效率95%以上），使患者吸入健康空氣，還配備了在線殺毒功能，能對(duì)呼出氣體進(jìn)行殺毒處理，以確保周邊空氣的新鮮度。

此外，據(jù)焦志偉介紹，這款防護(hù)面罩可以多次使用，并能根據(jù)醫(yī)生和患者不同的需求進(jìn)行配置。“比如醫(yī)生就需要便攜，而病人相對(duì)來說，可以盡可能地與床邊供氣設(shè)施結(jié)合。”焦志偉說。

不過，目前英藍(lán)實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的這款防護(hù)面罩還處于權(quán)威機(jī)構(gòu)對(duì)樣機(jī)關(guān)鍵性能的測試階段，要盡快落地應(yīng)用還需要跟器械商、醫(yī)院形成合作，將路徑打通。

對(duì)于該款防護(hù)面罩研發(fā)應(yīng)用所面臨的困難，焦志偉表示，在疫情下的時(shí)間節(jié)點(diǎn)來講，主要是研發(fā)機(jī)構(gòu)和一線用戶需求還缺乏足夠的溝通渠道。“我們現(xiàn)在更多的是通過新聞報(bào)道來了解用戶需求，如果有一線的專家參與，會(huì)使我們的研發(fā)更具針對(duì)性。”焦志偉說。

而對(duì)于未來新產(chǎn)品的推出，焦志偉表示，希望能夠有綠色通道，“因?yàn)橐粋€(gè)新生事物要去對(duì)標(biāo)已有產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)是挺有難度的。在關(guān)鍵性能指標(biāo)滿足要求的前提下，要完善成為符合國標(biāo)的產(chǎn)品還有很多工作要去做。把這些工作做完了，那可能疫情已結(jié)束了，用處就不那么迫切了。所以，如果能有一些綠色的通道，我覺得是比較重要的。”

3D打印概念助推相關(guān)股票上漲

盡管后期落地應(yīng)用還需要一定的時(shí)間，但在前期研發(fā)時(shí)，借助3D打印技術(shù)，焦志偉所在的英藍(lán)實(shí)驗(yàn)室僅用了一個(gè)星期的時(shí)間就完成了樣機(jī)設(shè)計(jì)與制作。

3D打印也是焦志偉的主要研究方向。他表示，該技術(shù)的應(yīng)用極大地縮短了研發(fā)周期。

“比如面罩，常規(guī)的手段需要開模，而從開始設(shè)計(jì)到出來一個(gè)模具，這個(gè)周期會(huì)特別長。所以我們采用的方式是借用市面上已有的一些設(shè)備、裝置去改造，但是在改的過程中肯定需要一些非標(biāo)的接口零件。短時(shí)間內(nèi)要拿出零件，就是靠3D打印來實(shí)現(xiàn)的。”焦志偉介紹道。

焦志偉說，通過3D打印，可在很短的周期去進(jìn)行一個(gè)設(shè)計(jì)的迭代。想到一個(gè)新方案，就可以直接打印，在很短的時(shí)間就能拿到新方案的零件去試驗(yàn)，如果能達(dá)到預(yù)期效果，就可以定型去開模了。如果效果不好，還可以在這個(gè)基礎(chǔ)上再改進(jìn)，然后再去打印、實(shí)驗(yàn)。

實(shí)際上，2月25日，香港理工大學(xué)三維打印技術(shù)中心實(shí)驗(yàn)室也宣布了其團(tuán)隊(duì)重新設(shè)計(jì)了一款適合中國香港地區(qū)醫(yī)護(hù)的一次性使用防護(hù)面罩。香港理工大學(xué)表示，在10天內(nèi)已利用3D打印機(jī)制造了約800件防護(hù)面罩和700件眼罩供醫(yī)護(hù)人員試用。

此外，香港理工大學(xué)宣布，在本月中把設(shè)計(jì)交予本地生產(chǎn)商制造注塑模具，預(yù)計(jì)至三月底就可增產(chǎn)至每日交付3萬件防護(hù)面罩。

隨著越來越多的科技助力戰(zhàn)疫情，近期，與3D打印、新材料相關(guān)的股票也曾上漲趨勢。Wind數(shù)據(jù)顯示，截至2月25日收盤，新材料板塊指數(shù)已從2月3日的2235.4點(diǎn)上漲至3076.34點(diǎn)，近1月漲幅9.7%，3D打印板塊指數(shù)也已從2月3日的2545點(diǎn)上漲至3424.38點(diǎn)，近1月漲幅7.42%。

封面圖片來源：攝圖網(wǎng)