驕傲!救命的N95口罩,離不開這位華裔科學家的"硬核"技術!

面對新冠肺炎疫情,N95口罩成為了硬核"武器",可以幫助人們特別是醫護人員隔離病毒。而N95口罩的"前世今生",與一個人的研究密不可分。他就是

電子科技大學校友、時任田納西大學等離子體研究中心研究員、博士研究生、現任美國弗吉尼亞州紐波特紐斯市美中友好協會主席劉朝宇先生。

驕傲!救命的N95口罩,離不開這位華裔科學家的

兩位華裔科學家首次攜手,成為"黃金搭檔"

30年前,劉朝宇從電子科技大學原物理電子學院碩士畢業後,赴美國田納西大學攻讀工學博士學位。當時,年輕的華裔科學家蔡秉燚正在田納西大學紡織系任教。他從劉朝宇的導師處得知劉朝宇在等離子體方面頗有研究,就盛情邀請劉朝宇合作。

蔡秉燚有一個科研項目,是為美國3M公司研製空調及口罩的過濾材料。如何提升過濾效率,是研究的重點和難點。

由於蔡秉燚與劉朝宇都來自中國,兩人在語言文化方面沒有任何障礙,而且具有共同的學術背景,因此合作非常順暢。共同的科研志趣,使劉朝宇和蔡秉燚從此建立了幾十年的友誼。

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從空調到口罩,過濾技術為防疫打下堅實基礎

"我們都知道'靜電吸附'的現象,但怎麼把它用到紡織物上面,提升吸附效率,這對我們兩人都是一個新的考驗和嘗試!"劉朝宇說。

要利用"靜電吸附"現象需要解決兩個重要問題:其一是要在常溫常壓下電離空氣;其二是要把電離後的等離子體"長期儲存"到無紡布等織物上。其中,前者是由劉朝宇主要完成的。

雖然自然界就有空氣電離的現象,人們也有很多方法可以電離空氣,但是,要在空調等日常生活用品上使用,就必須探索能夠在常溫常壓等日常條件下產生空氣離子的方法。

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當時,實驗裡的實驗條件不夠充分。為此,劉朝宇親自動手搭建了部分實驗儀器。功夫不負有心人,1993-1994年,他們在"穩態輝光放電等離子體"(Steady-state,Glow Discharge Plasma)研究方面取得重要進展,並共同申請了數個美國專利。1995年,田納西大學科技中心對劉朝宇作為主要完成人所做的"常壓輝光放電等離子體處理高分子材料的方法和裝置"等兩項專利給予了表彰獎勵。

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解決電離問題之後,劉朝宇和蔡秉燚還想辦法解決了讓離子"儲存"在無紡布上的關鍵技術。

他們所開創的這項技術,通過與3M公司的合作,成功地應用到了空調過濾系統,大大提高了過濾效率,也為此後製造過濾效率更高的N95口罩奠定了基礎。

畢業後,劉朝宇離開了田納西大學,主要致力於研究智慧校園和大數據醫療應用。蔡秉燚繼續著把 "穩態輝光放電等離子體"遷移到口罩上的產業化應用工作。後來,隨著美國製造業尤其是紡織產業向中國轉移,相關技術也傳播到了中國。劉朝宇多次和蔡秉燚來中國大陸交流。

2003年,"非典"爆發。江浙一帶成為N95口罩的主要產區,在戰勝"非典"中起到了重要作用。期間,蔡秉燚擔任了多家口罩企業的技術指導。2009年至2010年,在劉朝宇的邀請和牽線下,蔡秉燚訪問了電子科技大學等高校。

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心繫母校,心繫祖國,願做中美文化交流合作的橋樑

多年來,劉朝宇一直與田納西大學、克里斯托弗

紐波特大學、威廉瑪麗學院等美國高校保持著密切的學術合作。同時,他也和母校保持密切聯繫。

作為美國弗吉尼亞州紐波特紐斯市美中友好協會主席,劉朝宇致力於推動中美兩國的大學、學者的互訪交流,不斷推動雙方的科研、教學合作,榮獲2009年國務院僑務辦公室頒發的"第二屆百名華僑華人專業人士傑出創業獎"。在他的牽線下,2011年電子科技大學威廉瑪麗學院建立了姊妹校關係。2015年8月27日,電子科技大學代表團訪問威廉瑪麗學院,簽署了兩校新一輪姊妹校合作協議。2016年,在英國國會科技創新委員會及劍橋大學代表團來電子科技大學訪問時,他協助溝通,積極促進電子科技大學與英國國會科技創新委員會及劍橋大學的合作。2018年以來,他已經協助電子科技大學和威廉瑪麗學院開展了4期電子科技大學青年教師教學能力提升培訓班。

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如今,美國疫情正在蔓延,劉朝宇積極組織華人華僑開展防疫抗疫工作。他說:"我20多前的科研工作和專利為N95口罩做出了成電貢獻,今天要繼續為抗擊新冠肺炎和中美友好做出貢獻!"

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本文素材來源:電子科技大學官網、新聞中心


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