新冠肺炎疫情暴發以來，各行各業都在為抗擊疫情貢獻力量。北京化工大學有機無機復合材料國家重點實驗室高分子材料先進制造英藍團隊也是如此。他們把實驗室改造成工廠，利用自身的科研優勢和技術特長，研發生產出抗擊疫情的“三把利器”，那就是3D復印護目鏡、“彩虹絲”納米纖維膜口罩和“新風正氣”防冠面罩。

3D復印護目鏡：保障抗疫一線人員健康

“我們自主研發的這款3D復印護目鏡，制造一副僅需半分鐘?！痹搶嶒炇抑x鵬程教授介紹說，3D復印護目鏡是實驗室響應國家號召應急啟動的科技戰疫項目產品。

3D打印已經為大家所熟知，但3D復印的概念卻鮮為人知。據該實驗室楊衛民教授介紹，3D復印技術是在對目標產品進行虛擬設計或實體掃描建模的基礎上，根據材料PVT特性參數進行模具型腔智能規劃，再通過3D打印增材制造或數控切削減材制造模具，最后通過智能模塑成型裝備高效率、高精度地制造出相同形狀特征的批量產品。

據謝鵬程介紹，3D復印護目鏡使用聚碳酸酯為原料，透明度高，對皮膚無毒無害，特別是對人體的貼合性好。他們還充分考慮長期佩戴時可能出現的問題，用于一線醫務工作者、社區服務人員與病患近距離接觸時的疫情防護再好不過。

該實驗室室制造出的護目鏡近1萬副，已為湖北武漢、孝感等多地抗疫一線的環衛工人提供健康防護，同時還捐贈給北京、湖南、遼寧、山西、河南等地的醫院和北京環衛集團、中信環境、中國石化等抗疫一線單位。

“彩虹絲”納米纖維膜口罩：讓新冠病毒走入“迷宮”

“彩虹收雨，光風霽月”，這是中國科學院段雪院士為該實驗室所研制的“彩虹絲”納米纖維膜高性能口罩的題詞?！安屎缃z”納米纖維直徑正好是可見光的波長范圍(370-780納米)，它也是由此而得名的。

新型冠狀病毒顆粒尺寸在100納米左右，而熔噴布的纖維直徑在微米尺度，構造網孔大于病毒本身，因此要靠靜電吸附才能有效攔截病毒。而“彩虹絲”納米纖維阻擋病毒的方式是通過納米尺度長纖維層疊，形成錯綜復雜的微孔通道，讓病毒像走“迷宮”一樣被攔截，因而酒精消毒或水洗后，其阻隔病毒功能衰減的程度也較輕。

據研究人員介紹，纖維直徑從微米到納米的跨越一直是該領域的一大難題。北京化工大學英藍實驗室經過十多年的不懈堅持，才終于突破傳統毛細管電紡的慣性思維局限，創新提出熔體微分新概念和聚合物熔融電紡的新方法。他們從單噴頭開始試驗，經過4噴頭、32噴頭到64噴頭的不斷探索，最終才取得“零溶劑”聚合物納米纖維綠色制造技術的創新突破，實現納米級“彩虹絲”聚合物納米纖維膜的批量生產。

“新風正氣”防冠面罩：為醫護人員提供專業保護

“很多一線醫護人員是采用封閉式護目鏡與口罩分別佩戴的形式。這種方式存在一定缺陷，一方面由于醫生佩戴護目鏡后導致面部傷痕累累，這會增加感染的幾率;另一方面，醫院病患輕重不一，環境污染濃度不斷增大，交叉感染的風險很大?！睏钚l民介紹說，他們按照化工裝置對于有毒氣體密封和凈化排放的原理，提出為醫護人員開發專用面罩的想法，并起名為“新風正氣”防冠面罩。

“新風正氣”防冠面罩的制造思路是可將呼和吸的氣體進行分流，與現有面罩呼吸氣體混雜的情況完全不同，可大幅降低二氧化碳和病毒被再次吸入的概率，使醫護人員呼吸安全性顯著提升。思路有了，行動也立馬跟上，實驗室全體成員在2周內快速完成樣機制造和調試，隨后利用3D打印技術與3D復印技術進行生產。目前，該實驗室研發的“新風正氣”防冠面罩已小批量投產，形成月產100套生產能力。

此外，該實驗室還研發新冠肺炎患者可以佩帶的面罩。他們在防護模式基礎上增加在線消毒功能單元，將呼出氣體引入消毒單元，通過“彩虹絲”濾膜將病毒攔截后采用75%酒精進行消殺，實現呼出氣體的安全排放。