前言：随着我国经济的不断发展、人们生活水平的不断提高，人们的消费观念和消费水平也有了很大的转变与提升。近几年来，随着国家对个人安全防护的重视程度的加强以及尘肺病等职业病的发病率增长，专业性口罩的市场空间巨大。业内人士指出，未来专业性口罩将不断占领市场，而低端的全纱布口罩市场份额会不断降低，这是一个必然趋势。
1口罩使用场景和新型冠状病毒肺炎疫情下的隐患
1.1现有的口罩使用场景
1.1.1生存需要
尽管各种信息传播渠道都在告知要尽量避免暴露在公共空间中，但对于热量的获取仍是不可避免的，况且现代物流体系并非完全部署，诸如超市、市场、农副产品交易场所仍是大众需要定期前往采购的重要场所，活动时间通常为1-2小时。因为居住地距离这些场所的远近不同，进出频率也会有所不同。在现在的宣传环境下，口罩对于以家庭为单位的中国家庭来说是必要的象征“安全”的符号，但这个符号并不代表所佩戴的口罩本身具有隔绝新型冠状病毒的有效性。面对这样的情况，是公众心理安全的优先级更高还是个人生理安全的优先级更高，就成了这个有效口罩短缺期的隐患。
1.1.2社区工作
因为物理隔离是应对本次新型冠状病毒疫情的有效手段，所以有大量社区动员了大量志愿者，参与区域的交通管制等多项行动。这些志愿者按照周期交替的排班形式轮替值班，存在长时间暴露在感染源的风险，所佩戴的口罩也会被使用者本人的分泌物污染，长时间使用易滋生微生物。而志愿者本身会因为受教育程度、获取防疫资源的不同和“防疫前线”心理的影响，产生一种对抗新型冠状病毒的情绪，而这种情绪会演变成“免疫病毒”的情绪，会使一部分志愿者对自己使用的物品产生移情，即同样的“免疫病毒”自信，在一些极端的情况下，会将自己使用过的物品转送他人，反映在口罩上就是基于口罩交叉感染的可能性。尽管目前有抗菌形的口罩供应，但灵活性不够，不能作为样板参考。但最根本的原因在于抗菌口罩的生产效率无法在短期内迅速提升，并且抗菌的能力也不能完全适应当前的新型冠状病毒肺炎疫情形式，对于接触传播的防护依旧是不足的，所以此改良设计的重点在于口罩的分开专门使用，从传播路径上降低风险。
1.2新型冠状病毒肺炎疫情下暴露的隐患
尽管不同自吸过滤式口罩对微粒的过滤能力不同，但在现实生活中佩戴普通医疗口罩与N95口罩对流感的感染率之间没有明显差别，所以口罩的类型、品牌和标准只是肺炎防护的一个环节，并不是问题的核心。而口罩使用的其他环节同样也存在了大量问题，如肢体对口罩的接触。新型冠状病毒可以在玻璃、塑料、金属上可以存活至少两天，如果手上沾染了新型冠状病毒的微粒，新型冠状病毒有极大的可能依旧存活着，当沾有冠状病毒的肢体接触到拥有丰富上皮黏膜的部位，例如鼻腔黏膜组织时，就会进入黏膜细胞，造成感染。普通人每天不可避免地要使用手，结合现实问题，要尽可能避免手与口罩表面的接触，从而阻断传染途径，所以，如果能够针对这个问题进行优化，便可以在对新型冠状病毒的防护上起到一定作用。
2项目研究
2.1概述
“新型”环保口罩的四周为硅橡胶设计，保证更好的密封性的同时增加对人脸的舒适度，滤芯为材料安全透气性好、食品接触级材料、无异味的PTFE纳米滤膜。PTFE纳米滤膜可以经受15次高温热水洗涤，反复使用时长可长达200小时以上，并且更加环保，能减少口罩垃圾的污染。佩戴者体感舒适性优于普通口罩，也适合儿童等敏感人群佩戴，透气性远远好于一般口罩。口罩的外观设计适合大众，经数据调查，大众基本可以接受“新型”环保口罩，并愿意佩戴。“新型”环保口罩的创新点在于它可更换的滤芯及滤芯的材料，可更换的滤芯减少了口罩垃圾的产生，只需更换滤芯。而PTFE纳米滤膜更延长了口罩滤芯的使用时间。
2.2现状
自然界内一只口罩完成降解，最少需要450年！全球每年排放入海洋的垃圾总量，也是几千万吨！而去年一整年，156亿只口罩被丢入了海洋！这是数千万吨难降解的垃圾！比全球每年排放海洋垃圾的总量还要多！疫情还未过去，口罩和防护用品仍在大批量生产，丢弃每分每秒都在发生！如果这个情况不能很好的解决，口罩也会成为为最大的污染源疫情之后，口罩造成的隐患，人们可能更加无法承受。
这些问题现在还继续发展，如果不能在有限的时间内找到解决的办法，口罩垃圾会越来越多，危害生态环境。而解决这些矛盾和问题的有效途径就是生产一种“新型”方便回收、更换滤芯、美观且减少污染环境的口罩，不让口罩垃圾成为我们疫情过去后的又一大难点，从本质上减少口罩垃圾对自然环境的危害，最终实现稳固生态环境的稳定。
2.3内容及目标
PTFE纳米膜的孔径仅有100-200nm,完全可以把直径2500nm的PM2.5阻挡在外，直径300nm的PM0.3也不会漏进来。只靠物理阻挡，内含PTFE纳米薄膜的口罩就能滤除99.9%的PM2.5，98.7%的PM0.3(大部分为病毒、细菌等微生物)。至于花粉、尾气、烟尘、飞沫，更不在话下。中间那层弹性十足的薄膜即为PTFE纳米膜。
在众多的合成橡胶中，硅橡胶是在其中的佼佼者。它具有无味无毒，不怕高温和抵御严寒的特点，在三百摄氏度和零下九十摄氏度时“泰然自若”、“面不改色”，仍不失原有的强度和弹性。硅橡胶还有良好的电绝缘性、耐氧抗老化性、耐光抗老化性以及防霉性、化学稳定性等。由于具有了这些优异的性能，使得硅橡胶在现代医学中广泛发挥了重要作用。由医院、科研单位和工厂共同协作，试制成功了多种硅橡胶医疗用品。
硅橡胶防噪音耳塞：佩戴舒适，能很好的阻隔噪音，保护耳膜。
硅橡胶胎头吸引器：操作简便，使用安全，可根据胎儿头部大小变形，吸引时胎儿头皮不会被吸起，可避免头皮血肿和颅内损伤等弊病，能大大减轻难产孕妇分娩时的痛苦。
硅橡胶人造血管：具有特殊的生理机能，能做到与人体“亲密无间”，人的机体也不排斥它，经过一定时间，就会与人体组织完全结合起来稳定性极为良好。
硅橡胶鼓膜修补片：其片薄而柔软，光洁度和韧性都良好。是修补耳膜的理想材料，且操作简便，效果颇佳。
此外还有硅橡胶人造气管、人造肺、人造骨、硅橡胶十二指肠管等，功效都十分理想。
结束语：
当然不得不承认，这种改良设计只能解决这一类口罩在普通人使用中可能遇到问题，会存在应用效益的边界问题，但笔者依旧希望通过做一些微小的思考来为抗击新型冠状病毒肺炎疫情做一些努力。由于专业的限制和个人能力的边界，对于整场事件的更专业的分析实在无法有所帮助，但能够将公众的感染风险降低哪怕一点点都是莫大的荣幸，更重要的是在危机中保障社会的稳定运行。
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指导教师：冯海龙、彭雷
