在新冠疫情全球大爆發的這幾個月，口罩已經成為了家喻戶曉的硬通貨。我們都知道N95口罩保護了無數民眾和醫護人員。但是，絕大多數人並不知道，它的發明者之一是一位美國的華裔科學家，田納西大學的退休教授Peter Tsai（蔡秉燚）。
（蔡秉燚與發明物口罩——圖片來源於網絡）
Peter Tsai來自田納西州大學，是無紡布領域的世界知名專家在材料方面涉獵廣泛，在熔噴不織布方面，他不斷嘗試優化熔噴工藝推動其發展，時至今日，人們可以直接利用一套成熟的方法，在高壓、高熱空氣下將聚合物牽伸成超細纖維。
華裔科學家Peter Tsai當時正在田納西大學紡織系任教。當時，他從同事Roth教授那裡得知，他的博士生劉朝宇在等離子體方面頗有研究，於是盛情邀請劉朝宇合作。
（左：Peter Tsai；右：劉朝宇——圖片來源於網絡）兩人有著相同的科研志趣，合作十分順利，共同解決了「在常溫常壓下電離空氣」這一難題。劉朝宇稱，「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！」
當時，實驗裡的實驗條件並不是很充分。劉朝宇便親自動手搭建了部分實驗儀器，一心一意為科研。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。正可謂是功夫不負有心人啊。
（專利書——圖片來源於網絡）
在過濾織物這方面，Tsai主要專攻兩大領域：靜電充電和熔噴工藝。其中，靜電充電是指將永久電荷嵌入纖維中以形成駐極體，從而通過靜電吸引提高過濾效率；熔噴工藝是一種無紡布製造工藝，通過在高速空氣下分散聚合樹脂來將超細纖維製造成無紡布。他的研究不僅提升並擴大了無紡布的過濾效率和應用領域，還徹底地革新了靜電充電和熔噴工藝兩大領域。
Tsai與田納西大學研究基金會的合作超過了25年。在1995年，他獲得了5項美國專利，其中一項是無紡布電暈充電技術——N95口罩的核心技術。
Tsai的創新方法是利用電場將中性空氣電離，產生離子和電子，再通過電場和電磁感應給無紡布充電。在不增加空氣阻力的情況下使用這項創新方法，充電的無紡布過濾空氣中粒子的效率是未充電無紡布的十倍。劉朝宇和Peter Tsai二人為N95口罩的誕生做出了不可磨滅的貢獻。除了口罩，Tsai的技術在過去30年中還應用到了其它的領域，例如HVAC過濾器和醫用口罩。
N95口罩使用與外科口罩類似的過濾材料，但比普通口罩有更多的層，與臉部更加緊密貼合，以阻擋大部分微粒。
Peter Tsai在解釋他的無紡布過濾技術是如何工作的Peter Tsai發明了大多數醫用口罩和N95呼吸器內部的過濾材料，並致力於完善它們。他花了30多年的時間開發新的無紡布，超細纖維織物技術。Tsai表示，醫用口罩由三層組成：外層面紗、一層無紡布過濾布和一層內層面紗。兩個面紗保護過濾織物免受磨損。這種耐用的濾布是由數百萬微纖維層層疊加而成的。這些微纖維已被永久靜電充電。「充電後，這種材料一層相當於十層，」Tsai表示，「沒有充電的話，就需要使用十倍的材料，這樣透氣性會降低十倍。」
（講解N95工作原理——圖片來源於網絡）
目前擁有12個美國發明專利這項技術保護和改善了超過10億人的健康 。N95口罩的N代表not resistant to oil，也就是不防油，但是在過濾效果極佳，95意思就是至少能過濾掉95%的流感病毒灰塵、花粉、霧霾、以及煙霧等微小顆粒物；由於口罩中間的夾著一層靜電熔噴布，於是就可以過濾掉病毒細菌與粉塵。
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