KAIST ஆராய்ச்சியாளர்கள் 'சென்ட்ரிபிகல் மல்டிஸ்பின்னிங்' என்று அழைக்கப்படும் ஒரு புதிய நானோஃபைபர் உற்பத்தி நுட்பத்தை உருவாக்கியுள்ளனர். இது உயர் செயல்திறன் கொண்ட பாலிமர் நானோ ஃபைபர்களின் பாதுகாப்பான மற்றும் செலவு குறைந்த வெகுஜன உற்பத்திக்கான கதவைத் திறக்கும். வழக்கமான எலக்ட்ரோஸ்பின்னிங் முறையை விட ஒரு மணி நேரத்திற்கு 300 மடங்கு அதிக நானோ ஃபைபர் உற்பத்தி வீதத்தைக் காட்டியுள்ள இந்த புதிய நுட்பம், கொரோனா வைரஸ் பாதுகாப்பிற்காக ஃபேஸ் மாஸ்க் வடிப்பான்களை உருவாக்குவது உட்பட பல சாத்தியமான பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது.
நானோ ஃபைபர்கள் நல்ல முகமூடி வடிப்பான்களை உருவாக்குகின்றன. ஏனென்றால் ஏரோசோல் துகள்களுடனான அவற்றின் இயந்திர தொடர்புகள் 90% க்கும் அதிகமான தீங்கு விளைவிக்கும் துகள்களான நுண்ணிய தூசி மற்றும் வைரஸ் கொண்ட நீர்த்துளிகள் போன்றவற்றைப் பிடிக்க அதிக திறனைக் கொடுக்கின்றன.
COVID-19 தொற்றுநோயின் தாக்கம் சமீபத்திய ஆண்டுகளில் ஒரு சிறந்த வகையான முகமூடிக்கான வளர்ந்து வரும் தேவையை மேலும் துரிதப்படுத்தியுள்ளது. ஒரு பாலிமர் தொற்று தொடர்கிறது மேலும் பயன்தரக் கூடிய வகையில் தீங்கு துகள்கள் தடுக்க முடியும் என்று nanofiber சார்ந்த முகமூடி வடிகட்டி அதிக தேவை உள்ளது.
"எலக்ட்ரோஸ்பின்னிங் 'என்பது சிறந்த மற்றும் சீரான பாலிமர் நானோ ஃபைபர்களைத் தயாரிக்கப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு பொதுவான செயல்முறையாகும், ஆனால் பாதுகாப்பு, செலவு-செயல்திறன் மற்றும் வெகுஜன உற்பத்தி ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் , இது பல குறைபாடுகளைக் கொண்டுள்ளது. எலக்ட்ரோஸ்பின்னிங் முறைக்கு உயர் மின்னழுத்த மின்சார புலம் மற்றும் மின்சார கடத்தும் இலக்கு தேவைப்படுகிறது , மேலும் இது பாலிமர் நானோ ஃபைபர்களின் பாதுகாப்பான மற்றும் செலவு குறைந்த வெகுஜன உற்பத்தியைத் தடுக்கிறது.
இந்த குறைபாட்டிற்கு விடையிறுக்கும் வகையில், பாலிமர் நானோ ஃபைபர்களை உற்பத்தி செய்ய உயர் மின்னழுத்தத்திற்கு பதிலாக மையவிலக்கு சக்தியைப் பயன்படுத்தும் 'மையவிலக்கு நூற்பு' எலக்ட்ரோஸ்பின்னிங்கிற்கு பாதுகாப்பான மற்றும் அதிக செலவு குறைந்த மாற்றாக பரிந்துரைக்கப்பட்டுள்ளது. எளிதான அளவிடுதல் மற்றொரு நன்மை, ஏனெனில் இந்த தொழில்நுட்பத்திற்கு சுழலும் ஸ்பின்னெரெட் மற்றும் சேகரிப்பாளர் மட்டுமே தேவை.
இருப்பினும், தற்போதுள்ள மையவிலக்கு விசை அடிப்படையிலான நூற்பு தொழில்நுட்பம் சுழலும் சுழற்பந்து வீச்சை மட்டுமே பயன்படுத்துவதால், உற்பத்தித்திறன் மட்டுப்படுத்தப்பட்டுள்ளது மற்றும் சில மேம்பட்ட எலக்ட்ரோஸ்பின்னிங் தொழில்நுட்பங்களான 'மல்டி-நோஸல் எலக்ட்ரோஸ்பின்னிங்' மற்றும் 'நோஸ்லெஸ் எலக்ட்ரோஸ்பின்னிங்' ஆகியவற்றை விட அதிகமாக இல்லை. ஸ்பின்னெரட்டின் அளவு அதிகரிக்கும் போது இந்த சிக்கல் நீடிக்கிறது.
இந்த வரம்புகளால் ஈர்க்கப்பட்டு, KAIST இல் வேதியியல் மற்றும் உயிர் மூலக்கூறு பொறியியல் துறையைச் சேர்ந்த பேராசிரியர் டோ ஹியூன் கிம் தலைமையிலான ஒரு ஆய்வுக் குழு, சுழலும் சுழற்பந்து வீச்சை மூன்று துணை வட்டுகளாக பிரிப்பதன் மூலம், வெகுஜன-உற்பத்தித்திறனுடன் ஒரு மையவிலக்கு மல்டிஸ்பின்னிங் ஸ்பின்னெரெட்டை உருவாக்கியது. இந்த ஆய்வு மார்ச் 2021 இல் ஏசிஎஸ் மேக்ரோ கடிதங்கள் , தொகுதி 10, வெளியீடு 3 இன் முகப்பு கட்டுரையாக வெளியிடப்பட்டது .
மூன்று துணை வட்டுகளுடன் இந்த புதிய மையவிலக்கு மல்டிஸ்பின்னிங் ஸ்பின்னெரெட்டைப் பயன்படுத்தி, பி.எச்.டி. வேட்பாளர் பியோங் யூன் க்வாக் மற்றும் அவரது சக ஆராய்ச்சியாளர்களான ஹியோ ஜியோங் யூ மற்றும் யுங்ஜுன் லீ ஆகியோர் பல்வேறு பாலிமர் நானோ ஃபைபர்களின் கிராம் அளவிலான உற்பத்தியை அதிகபட்சமாக மணிக்கு 25 கிராம் வரை உற்பத்தி விகிதத்துடன் நிரூபித்தனர், இது வழக்கமான எலக்ட்ரோஸ்பின்னிங் முறையை விட சுமார் 300 மடங்கு அதிகம் . ஒரு மணி நேரத்திற்கு 25 கிராம் பாலிமர் நானோ ஃபைபர்களின் உற்பத்தி வீதம் ஒரு ஆய்வக அளவிலான உற்பத்தி முறையில் ஒரு நாளைக்கு சுமார் 30 ஃபேஸ் மாஸ்க் வடிப்பான்களின் உற்பத்தி விகிதத்துடன் ஒத்திருக்கிறது.
வெகுஜன உற்பத்தி செய்யப்பட்ட பாலிமர் நானோ ஃபைபர்களை மாஸ்க் வடிப்பான் வடிவத்தில் இணைப்பதன் மூலம், ஆராய்ச்சியாளர்கள் தற்போது கொரிய சந்தையில் கிடைத்துள்ள KF80 மற்றும் KF94 முகமூடிகளுடன் ஒப்பிடக்கூடிய வடிகட்டுதல் செயல்திறனைக் கொண்ட முகமூடிகளை உருவாக்க முடிந்தது. KF80 மற்றும் KF94 முகமூடிகள் முறையே குறைந்தது 80% மற்றும் 94% தீங்கு விளைவிக்கும் துகள்களை வடிகட்ட கொரியாவின் உணவு மற்றும் மருந்து பாதுகாப்பு அமைச்சகத்தால் அங்கீகரிக்கப்பட்டுள்ளன.
"எங்கள் அமைப்பு ஆய்வக அளவிலிருந்து தொழில்துறை அளவிற்கு அளவிடப்படும்போது, மையவிலக்கு மல்டிஸ்பன் பாலிமர் நானோ ஃபைபர்களின் பெரிய அளவிலான உற்பத்தி சாத்தியமாகும், மேலும் பாலிமர் நானோஃபைபர் அடிப்படையிலான ஃபேஸ் மாஸ்க் வடிப்பான்களின் விலையும் வியத்தகு முறையில் குறைக்கப்படும்," க்வாக் விளக்கினார்.
Daily Program
