自新冠肺炎疫情暴發以來，高分子材料先進製造英藍團隊緊急行動、全力奮戰，把實驗室改造成工廠，利用自身的科研優勢和技術特長，緊急研發出3D複印護目鏡、“彩虹絲”納米纖維膜口罩和“新風正氣”防冠面罩三大防護產品。
(1) 防疫護目鏡採用自主研發的“3D複印技術”，它是以模塑成型裝備為核心的智能製造技術，通過掃描、制模、成型一體化的智能系統構建，實現具有複雜結構特徵零件的三維立體快速複製；
(2) 為了緩解新冠疫情期間口罩短缺問題，團隊創新提出熔體微分新概念和聚合物熔融電紡的新方法，實現了納米級“彩虹絲”聚合物纖維膜的綠色批量化生產，研製出可循環使用、可多次消毒，同時過濾級別達到N95標準的“彩虹絲”納米纖維膜高性能口罩；
(3) 創新研發成功集成口罩和護目鏡功能的“新風正氣”防冠面罩，通過將呼出和吸入氣體進行分流處理，可大幅降低二氧化碳和病毒被再次吸入的概率，顯著提升了佩戴人員呼吸安全性。抗疫期間，團隊應急製造出護目鏡和口罩等防疫物資累計超過10000餘套，全部捐贈給湖北省內奮戰在抗疫一線的醫護人員、環衛工人和志願者，同時還捐贈給北京、湖南、遼寧、河南、廣東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。
一、團隊及學術帶頭人介紹
北京化工大學高分子材料先進製造英藍團隊由教育部“長江學者”特聘教授楊衛民作為學術帶頭人，圍繞“高端裝備製造”和“新材料”兩大戰略新興產業發展的國家重大需求開展研究，在“高分子材料加工成型高端裝備”領域系統深入地開展高分子材料精密成型原理及裝備、高分子材料加工成型重大關鍵裝備以及節能裝備等研究工作。
楊衛民，2011年入選“長江學者”特聘教授，現任北京化工大學機電工程學院院長，兼任中國塑料加工協會專家委員會主任、中國塑料機械工業協會專家委員會副主任、中國石油和化學工業聯合會專家委員會委員、中國機械工程學會自動化分會委員、中國化工學會橡膠分會委員、中國橡膠機械工業協會專家、輪胎動力學協同創新聯盟專家、中國模具工業協會顧問專家、亞洲聚合物加工學會理事、世界塑料工程師學會注塑專委會主席等。
楊衛民教授
二、“彩虹絲”納米纖維膜口罩：讓新冠病毒走入“迷宮”
為緩解新冠疫情期間防疫口罩短缺的問題，研製出可循環使用、可多次消毒、過濾級別達KN95的“彩虹絲”納米纖維口罩。由於研製的納米纖維直徑正好在彩色光波長範圍內(370~780納米)，可在自然光下呈現美麗的彩虹瀑布景象，“彩虹絲”也由此而來。
新型冠狀病毒顆粒尺寸在100納米左右，傳統一次性口罩所採用的熔噴布纖維直徑在微米尺度，由其構造的網孔尺寸大於病毒本身，必須依靠靜電吸附才能有效攔截病毒。“彩虹絲”納米纖維口罩阻擋病毒的原理則是通過納米尺度的長纖維層疊，形成錯綜複雜的微孔通道，病毒像走“迷宮”一樣被攔截，酒精消毒或水洗後其阻隔病毒功能衰減較輕，可滿足重複使用要求。
“彩虹絲”納米纖維膜口罩
聚合物纖維直徑從微米到納米的跨越一直是該領域“卡脖子”的技術難題。經過十多年的不懈堅持，創新提出熔體微分新概念和聚合物熔融電紡的新方法，實現了納米級“彩虹絲”纖維膜的綠色批量化生產，為可循環使用、可多次消毒的防疫口罩的生產提供關鍵技術支撐。
“彩虹絲”納米纖維膜口罩
理論著作
理論著作
三、3D複印護目鏡：為一線戰“疫”人員提供健康防護
謝鵬程，男，博士，現任北京化工大學教授、博士生導師，兼任中國塑協注塑專業委員會秘書長、中國塑料加工工業協會理事、中國塑料機械工業協會專家、中國塑料加工工業協會專家、《中國塑料》編委等。
3D複印護目鏡採用自主研發的3D複印技術生產，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打印增材製造或數控切削減材製造加工模具，利用智能模塑成型裝備高效率、高精度、大批量地製造出三維幾何形狀和性能相同的產品。3D複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，還充分考慮了長期佩戴時可能出現的問題。
3D複印護目鏡
謝鵬程教授在接受採訪
理論著作
四、“新風正氣”防冠面罩：為佩戴人員提供專業保護
焦志偉，博士，副研究員，北京化工大學“青年英才百人計劃”入選者，兼任中國塑協專家委員會常務副秘書長，中國機械工程學會高級會員等。主要研究方向為3D打印、柔性智能傳感、高分子材料先進製造等，近五年承擔包括國家自然科學基金項目、國家重點研發計劃項目、廣東省科技項目等在內的各類縱橫向課題共9項。
為了進一步提升新冠病毒防護效果，研製成功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“新風正氣”新冠病毒防護面罩，0.3微米粒度氣溶膠過濾效率99%以上（GB/T262-2006）。“新風正氣”防護面罩可使防疫人員的口、鼻、眼等容易感染病毒的器官徹底與外界隔離，呼吸阻力低、續航能力強、輕量便攜。自主研發的基於材料PVT特性的智能模塑成型技術、3D打印/複印一體化製造技術為防冠面罩的規模化生產奠定了基礎。
“新風正氣”防冠面罩
新風正氣面罩佩戴效果圖
學校領導參觀英藍實驗室
四、支持前線抗疫，將防護用品無償捐贈
抗疫期間，實驗室製造出護目鏡和口罩超過10000件，全部捐贈給湖北省內奮戰在抗疫一線的醫護人員、環衛工人和志願者，同時還捐贈給北京、湖南、遼寧、廣東等地的醫院和北京環衛集團、中信環境等抗疫一線單位。中國化工報、中國科學報、北京衛視、GLOBAL TIMES、21世紀經濟報道、中國青年網、光明網、中國研究生、北京高等教育等媒體聚焦北京化工大學利用科技成果轉化助力堅守戰“疫”一線工作人員的事蹟，詳細報道了申請人應急時期緊急攻關研發防疫產品的相關工作和科研成果，產生了積極的社會影響，得到社會廣泛認同和高度評價。
捐贈物品
當看到英藍團隊為抗疫做出的貢獻，中國科學院院士、北京化工大學學術委員會主席段雪教授為鼓勵年輕人科技抗疫特意為英藍團隊題詞“彩虹收雨。光風霽月”。
作者：詹謹 陳永興
