口罩如何選擇 ? SEM告訴你

針對三個問題來做實驗

1. N95口罩和普通布口罩有什麼結構上的差異？
2. 哪種口罩的防護力最好？
3. 為什麼有些口罩能過濾掉微粒，有些卻不行？

樣品準備

• N95口罩：專業醫用級口罩，強調高效過濾性能。
• 一次性醫用口罩：日常使用最廣泛的口罩。
• 布口罩：可重複使用，方便又環保。

每種口罩切出一小塊樣品（大約0.5 cm × 0.5 cm），放進SEM進行觀察。

SEM能讓我們看到纖維結構和孔隙的細節，就像「顯微鏡的進階版」。
在觀察前我們對樣品進行導電處理（讓它更容易成像），再以5 kV的加速電壓觀察。

過濾效率測試

為了更直觀地了解口罩的防護力，我們還進行了氣溶膠滲透測試，
使用0.3微米的微粒模擬病毒和懸浮顆粒，測試每種口罩的過濾效果。

1. SEM圖像觀察

• N95口罩：纖維排列緊密，纖維直徑只有1–3微米，
  看起來像一層厚厚的蜘蛛網。而且纖維上有靜電處理，可以有效吸附微粒。
• 醫用口罩：中間的熔噴布層也很細密，但相較N95，纖維層更薄，結構稍微鬆散一些。
• 布口罩：纖維直徑差異很大（10–50微米），
  纖維之間有明顯的「大孔洞」，微粒很容易穿過。

2. 過濾效率測試

• N95口罩：對0.3微米微粒的過濾效率超過95%，名副其實！
• 醫用口罩：過濾效率在80–85%之間，對一般使用來說足夠，
  但在高風險場合可能需要更高標準的保護。
• 布口罩：過濾效率只有不到50%，對病毒微粒的阻隔效果非常有限。

結果顯示口罩的材質和結構設計直接影響防護效果。
N95口罩因為使用了熔噴布和靜電處理，
對微粒的阻隔能力最強，是高風險環境的首選。
而一次性醫用口罩則適合日常低風險情境使用。
布口罩雖然環保，但除非進行結構強化或加入過濾層，否則防護效果有限。

對於消費者來說，選擇口罩時應根據用途來挑選。
例如，在擁擠或高風險的地方，建議佩戴N95或至少醫用口罩。
如果使用布口罩，最好搭配額外的過濾片來增強保護效果。

這次實驗透過SEM詳細觀察了不同口罩的微結構，並結合過濾效率測試，
證實了材料與設計對防護力的關鍵作用。
這些結果可以幫助我們更好地理解口罩的選擇和使用。

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