【技術】わたあめ機でマスクを製造する方法が開発される [haru★]

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バンディ准教授は、ありふれた材料を使ってN95マスクの類似品を少ないながらも自宅で製造する方法を思いつきました。当時をこう振り返ります。

「沖縄で隔離期間中だったので、家に閉じこもっていなければなりませんでした。そんな中、自分の精神衛生を保つために、自分自身を忙しくする方法を見つける必要がありました。そこで、N95マスクの粒子をろ過する仕組みや製造方法などに関するものを読み始めました」

N95マスクの防護性能が高い理由の一つは、帯電した繊維の層にあります。ウイルスなどの小さな粒子を通さず、捉えることができます。

帯電した繊維をどうやって作るか――。バンディ准教授がひらめいたのが、10年前にハーバード大学で博士研究員として働いていたときの上司のアイデアでした。

それは、綿あめ製造機を改造すれば、帯電した繊維を作る工法を真似できる可能性があるというものでした。

近所の住民から綿あめ製造機をもらうこともできました。この機械は壊れていたものの、アイデアの有効性は確認できました。そこで自ら綿あめ機を作り上げました。

この綿あめ製造機を使って実際にマスクを製造してみたところ、市販のN95マスクと構造は同じだったものの、布地を十分に充電できないことがわかりました。そこで今度は「マスクチャージャー（充電装置）」を発明しました。

標準的な家庭用電子レンジと市販のネオンサイン用の電源を使って、太陽のコロナに見られるようなイオンのジェットを作り出す装置で、自作のN95マスクを充電することができました。

「この装置は、市販のN95マスクを清浄して再充電することもできるので、より長く効果が続きます」

さらにはサージカルマスクや布製マスクなど、他の種類のマスクも充電できるかどうかも検証しました。そのため、バンディ准教授は全く新しい分野である材料科学の研究にも取り組む形になりましたが、こう前向きにとらえています。

「布地に関する科学論文や、何が電荷を保つのを助けるかに関する論文を探していたのですが、驚いたことに、それを説明する論文はまったくありませんでした。でも私にとっては、非常に重要な研究分野です。多くの人が布製のマスクを使っていますが、その布を帯電させることができれば、コロナウイルスに対する防御力を少しでも高めることができます」

バンディ准教授はこれまでに、綿あめ機を使ったマスクの製造に関する研究とマスクの充電に関する研究の二つの論文を専門誌「Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences」で発表しています。

しかし、論文にするよりも先に、コロナ禍の当初から発明したすべての装置の製造方法を自身のウェブサイトで公開し、誰でも利用できるようにしています。その理由をこう説明しています。

「研究が科学誌に掲載されるのを待つよりも、すぐに公表して皆のために役立ててもらう方が私にとっては優先事項でした。コロナが引き起こしたこのような事態に、自分の技術が役立つとは想像もしていませんでしたが、世界中の多くの科学者と同じように、私もできる限りのことをしたいと思ったのです」

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2022.01.19
https://globe.asahi.com/article/14523360