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在2020年3月之前，你或许从未听说过N95口罩，或者即使有所耳闻，也只是将其视为在灰尘弥漫的家居修缮工程中，或是生活在污染严重或野火烟雾缭绕的地区时才需要使用的物品。当你首次听说N95口罩时，可能会像我一样认为它不过是一种极其精细的筛子：一网纤维，间隙小到足以阻挡尘埃和其他空气中的颗粒。
但N95口罩的工作原理并非如此简单。一个筛子只能过滤掉大于其开口的颗粒，而无法过滤小于其开口的颗粒。因此，你可能会想，对于足够小的颗粒，它们会悄无声息地穿过去。然而，N95口罩的工作方式并非如此：它们过滤的颗粒通常比口罩纤维之间的间隙要小得多！更有趣的是，N95口罩在过滤最大和最小的颗粒方面都非常出色——反而是中等大小的颗粒最难被阻挡。
这并不是一个简单的筛子……因为N95口罩要比筛子聪明得多。N95口罩的最终目标是让空气中的颗粒接触到口罩的纤维上。无论颗粒大小如何，一旦它接触到纤维，就会粘附在上面，不再成为空气传播的颗粒。
这一切并非纤维的特殊之处，而是颗粒大小的原因。在微观尺度上，一切事物都是粘性的，因为分子间的弱吸引力足以将小物体保持在原位。因此，你不应该将N95口罩视为一种能够阻挡特定大小昆虫的精细窗网；而应该将其视为一张粘性的蜘蛛网，能够捕捉到任何大小的昆虫，只要它们触碰到一丝。
N95口罩运用了一系列巧妙的物理和机械技巧来让颗粒接触到纤维。首先，多张蜘蛛网比一张更好。与叠加多个相同的筛子无法提高过滤效果不同，更多层的粘性纤维意味着颗粒有更多机会被粘住。
颗粒是否击中或错过纤维在很大程度上取决于它们的大小。大于千分之一毫米的颗粒由于其惯性几乎沿直线运动，因此，由于纤维层众多，它们的直线轨迹几乎肯定会导致它们击中纤维并粘附。
极其微小的空气颗粒非常轻，与空气分子的碰撞实际上会使它们四处弹跳，呈现出一种被称为布朗运动的随机曲折模式。这种曲折运动也使得颗粒非常有可能撞到纤维并粘附。中等大小的颗粒最难过滤。
这是因为它们既不沿直线运动，也不随机弹跳。相反，它们随着空气流过纤维而被携带，这意味着它们可能会被携带穿过纤维，即使是在多层口罩中也可能悄无声息地穿过去。但N95口罩还有最后一招。
它们可以通过电场吸引所有大小的颗粒。在电场的作用下，即使是中性颗粒也会产生内部电不平衡，从而吸引到电场的源。这就是为什么中性充电的聚苯乙烯会粘附在经过静电处理的猫毛上。
静电帮助N95口罩纤维吸引所有颗粒。但与猫的毛皮不同，N95口罩的电场并非普通的静电。它们的纤维就像永久的磁铁，但针对的是电场：电介质！就像你可以通过将其放入足够强的磁场中来永久磁化一块铁，你也可以通过电介质化塑料来赋予其持久的电场。
通过电介质化N95口罩的纤维，它们获得了持久的吸引颗粒的能力，这意味着它们捕获的颗粒数量是普通纤维的十倍。毕竟，这正是N95口罩的用途所在：过滤空气中的颗粒。通过利用物质在分子尺度上的粘性，使用多层纤维捕捉直线运动的较大颗粒以及曲折运动的小颗粒，并具有吸引所有颗粒的电场，你得到的是一个真正擅长捕捉大小颗粒的口罩——对于中等大小的颗粒也有相当不错的过滤效果。正是那些难以捉摸的中等大小颗粒被阻挡的比例，决定了口罩的等级——如果至少95%的颗粒被过滤掉，那么口罩就被称为N95。
当然，N95口罩可以非常有效。但如果你是一名佩戴N95口罩的医护人员，以下是一些需要注意的重要事项。影响N95口罩性能的最大因素实际上并不是口罩本身——而是你是否正确佩戴。如果口罩没有在脸上形成完全密封，空气（以及你试图过滤的颗粒）就可以完全绕过滤网。
尘埃、烟雾、花粉、细菌和病毒的大小各不相同，因此被N95口罩过滤的程度也各不相同。然而，空气传播疾病的病菌通常不会单独传播——我们会随着呼吸或咳嗽将它们以各种大小的飞沫形式排出。因此，病毒或细菌本身的大小并不是特别相关。
N95口罩本应是可丢弃的，但COVID-19的需求导致全球N95口罩短缺，现实是医护人员不得不重复使用它们——并因此对它们进行消毒。需要注意的是，某些类型的消毒（例如，使用酒精或液体）可能会损害口罩的静电特性，从而破坏其过滤能力，即使口罩外观上没有变化。
N95decon是一个由科学家组成的志愿者团队，他们开发和分享基于研究的数据消毒方法，以便在这场危机中重复使用口罩。非常感谢Brilliant对这段视频的支持——在这个
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