在新冠肺炎疫情全球暴發的這幾個月, N95口罩成為了硬核“武器”，幫助許多人特別是醫護人員隔離病毒。
N95的意思，簡單說就是過濾效率達到95%
近日，N95口罩關鍵材料的發明人之一、華裔科學家蔡秉燚（Peter Tsai）應邀在美國田納西州諾克斯維爾市《新聞哨兵報》上介紹口罩的使用方法以及N95口罩的“前世今生”。
N95口罩發明人蔡秉燚（Peter Tsai）介紹N95口罩使用方法
記者瞭解到，20多年前，當蔡秉燚發明N95口罩的時候，他還有一位“黃金搭檔”，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。
“黃金搭檔”：兩位華裔科學家首次攜手
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。他從劉朝宇的導師羅斯（Roth）教授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。
劉朝宇（右）和蔡秉燚（左）在田納西大學實驗室合影
蔡秉燚有一個科研項目，是為美國3M公司（全稱是明尼蘇達礦務及製造業公司）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。
蔡秉燚來自中國臺灣，到田納西大學紡織系之前學的是電子專業。劉朝宇來自中國大陸，兩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，也使劉朝宇和蔡秉燚從此建立了幾十年的友誼。
攻克難題：在常溫常壓下電離空氣
“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。
1995年，劉朝宇參與申請的5項專利
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。
通常，空氣的原子或分子都是不帶電的。在某些外界因素的作用下，如強電壓、強磁場、高溫度等，空氣中的氣體或原子的外層電子逸出，就產生了空氣正、負離子。
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。
劉朝宇手拿美國專利證書（左）和田納西大學頒發的獲獎證書（右）
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。
劉朝宇的美國專利
田納西大學頒發給劉朝宇的獎牌
產業轉化：把空調過濾技術應用到口罩上
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，劉朝宇就離開了田納西大學，主要致力於研究智慧校園和大數據醫療應用。因此，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，主要是蔡秉燚完成的。
蔡秉燚一直都在研究外科口罩和N95呼吸機內的過濾織物，並致力於完善它們，目前已花了30多年時間開發新的無紡布、超細纖維織物技術。
田納西大學材料中心N95口罩關鍵材料上電實驗裝置
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和成都紡織高等專科學校（西南地區唯一的一所紡織學校），併到成都紡專洽談合作，共同受聘擔任成都紡專客座教授。
洽談的一個項目就是希望在成都紡專建設一條N95口罩的教學生產線，平時用來教學和科研，到了需要口罩的時候，可以隨時生產成品投放市場。可惜，該項目終因資金問題擱淺。
2010年，劉盛綱院士（前排右5）、蔡秉燚（前排右4）等在成都參加研討會。（前排右2為劉朝宇）
心繫祖國：願做中美民間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年電子科技大學和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。
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。
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：“十分欣慰，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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