骄傲!救命的N95口罩,离不开这位华裔科学家的"硬核"技术!

面对新冠肺炎疫情,N95口罩成为了硬核"武器",可以帮助人们特别是医护人员隔离病毒。而N95口罩的"前世今生",与一个人的研究密不可分。他就是

电子科技大学校友、时任田纳西大学等离子体研究中心研究员、博士研究生、现任美国弗吉尼亚州纽波特纽斯市美中友好协会主席刘朝宇先生。

骄傲!救命的N95口罩,离不开这位华裔科学家的

两位华裔科学家首次携手,成为"黄金搭档"

30年前,刘朝宇从电子科技大学原物理电子学院硕士毕业后,赴美国田纳西大学攻读工学博士学位。当时,年轻的华裔科学家蔡秉燚正在田纳西大学纺织系任教。他从刘朝宇的导师处得知刘朝宇在等离子体方面颇有研究,就盛情邀请刘朝宇合作。

蔡秉燚有一个科研项目,是为美国3M公司研制空调及口罩的过滤材料。如何提升过滤效率,是研究的重点和难点。

由于蔡秉燚与刘朝宇都来自中国,两人在语言文化方面没有任何障碍,而且具有共同的学术背景,因此合作非常顺畅。共同的科研志趣,使刘朝宇和蔡秉燚从此建立了几十年的友谊。

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从空调到口罩,过滤技术为防疫打下坚实基础

"我们都知道'静电吸附'的现象,但怎么把它用到纺织物上面,提升吸附效率,这对我们两人都是一个新的考验和尝试!"刘朝宇说。

要利用"静电吸附"现象需要解决两个重要问题:其一是要在常温常压下电离空气;其二是要把电离后的等离子体"长期储存"到无纺布等织物上。其中,前者是由刘朝宇主要完成的。

虽然自然界就有空气电离的现象,人们也有很多方法可以电离空气,但是,要在空调等日常生活用品上使用,就必须探索能够在常温常压等日常条件下产生空气离子的方法。

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当时,实验里的实验条件不够充分。为此,刘朝宇亲自动手搭建了部分实验仪器。功夫不负有心人,1993-1994年,他们在"稳态辉光放电等离子体"(Steady-state,Glow Discharge Plasma)研究方面取得重要进展,并共同申请了数个美国专利。1995年,田纳西大学科技中心对刘朝宇作为主要完成人所做的"常压辉光放电等离子体处理高分子材料的方法和装置"等两项专利给予了表彰奖励。

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解决电离问题之后,刘朝宇和蔡秉燚还想办法解决了让离子"储存"在无纺布上的关键技术。

他们所开创的这项技术,通过与3M公司的合作,成功地应用到了空调过滤系统,大大提高了过滤效率,也为此后制造过滤效率更高的N95口罩奠定了基础。

毕业后,刘朝宇离开了田纳西大学,主要致力于研究智慧校园和大数据医疗应用。蔡秉燚继续着把 "稳态辉光放电等离子体"迁移到口罩上的产业化应用工作。后来,随着美国制造业尤其是纺织产业向中国转移,相关技术也传播到了中国。刘朝宇多次和蔡秉燚来中国大陆交流。

2003年,"非典"爆发。江浙一带成为N95口罩的主要产区,在战胜"非典"中起到了重要作用。期间,蔡秉燚担任了多家口罩企业的技术指导。2009年至2010年,在刘朝宇的邀请和牵线下,蔡秉燚访问了电子科技大学等高校。

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心系母校,心系祖国,愿做中美文化交流合作的桥梁

多年来,刘朝宇一直与田纳西大学、克里斯托弗

纽波特大学、威廉玛丽学院等美国高校保持着密切的学术合作。同时,他也和母校保持密切联系。

作为美国弗吉尼亚州纽波特纽斯市美中友好协会主席,刘朝宇致力于推动中美两国的大学、学者的互访交流,不断推动双方的科研、教学合作,荣获2009年国务院侨务办公室颁发的"第二届百名华侨华人专业人士杰出创业奖"。在他的牵线下,2011年电子科技大学威廉玛丽学院建立了姊妹校关系。2015年8月27日,电子科技大学代表团访问威廉玛丽学院,签署了两校新一轮姊妹校合作协议。2016年,在英国国会科技创新委员会及剑桥大学代表团来电子科技大学访问时,他协助沟通,积极促进电子科技大学与英国国会科技创新委员会及剑桥大学的合作。2018年以来,他已经协助电子科技大学和威廉玛丽学院开展了4期电子科技大学青年教师教学能力提升培训班。

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如今,美国疫情正在蔓延,刘朝宇积极组织华人华侨开展防疫抗疫工作。他说:"我20多前的科研工作和专利为N95口罩做出了成电贡献,今天要继续为抗击新冠肺炎和中美友好做出贡献!"

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本文素材来源:电子科技大学官网、新闻中心


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