中央大学研究团队开发出仿鼻腔新一代空气过滤材料

by Choi Youngchan

Published 24 Jun.2025 14:41(KST)

兼顾细颗粒物阻隔性能与呼吸舒适度

中央大学24日表示，该校化学工程系研究团队在Professor Woo Sanghyeok带领下，仿照人体鼻毛外侧包覆的薄黏液能高效捕捉空气中颗粒的原理，开发出一种比现有滤材具有更强颗粒捕获能力的“仿生吸附强化滤材”。

右侧为中央大学化学工程系教授 Woo Sanghyeok，旁为中央大学博士研究生 Park Junyong 和硕士毕业生 Moon Chansik。中央大学提供

空气过滤器广泛应用于家庭、办公室、工厂、洁净室、数据中心、医院、酒店等各类室内设施中的各类空调设备和空气净化设备，使用量也在持续增加。

然而，传统滤材由于仅具有纳牛顿（nN）量级的微弱吸附力，难以有效吸附粉尘，滤材性能下降及粉尘二次扬散等问题不断被提出。尤其在空调设备中，由于滤材寿命短，需要频繁更换，产生的大量塑料废弃物已成为突出的环境问题。

研究团队注意到，鼻腔内被黏液覆盖的鼻毛能够高效捕捉空气中的颗粒，由此出发，在滤材内部形成一层薄而稳定的液相膜，开发出一种基于微牛顿（μN）量级毛细力（capillary force）实现强力粉尘吸附的滤材。

这一吸附强化材料在保持卓越粉尘捕集性能的同时，将通气性下降降到最低，即便捕集更多粉尘，也能显著延长滤材的使用时间。

尤其是，在高速风条件下，该滤材可以获得更高效率，并且被报道为首个能够抑制已捕集粉尘再次扬散的滤材。

这一技术无需更换现有空调或空气净化设备，即可直接导入使用。

借此，在确保高空气质量的同时，滤材寿命可延长2倍以上，从而减少滤材用量和维护成本，并有望大幅削减每年高达数百万吨的滤材废弃物，被评价为为空气净化技术开辟新天地的创新成果。

此外，在地铁、发电厂、工厂等需要处理高速气流的设施中，该技术也有望实现更高效过滤，被寄予厚望，有可能推动全球滤材技术范式的转变。

主导本次研究的中央大学化学工程系教授Woo Sanghyeok表示：“本研究的意义在于，我们开发出了有望在滤材和空气净化领域引领全球性创新的源头基础技术。借此有望开拓并抢占预期将持续增长的滤材材料市场的新板块。”

本次研究成果不仅得到了韩国研究财团中坚研究项目及协同枢纽构建项目的经费支持，还得到了韩国建设生活环境试验研究院（KCL）、Hyundai Engineering股份公司、首尔市、首尔设施管理公团在实证研究方面的多方支援。

同时，材料初创企业Wise & Erop股份公司负责通过优化与商业化，在全球市场中抢先布局材料量产基础技术。

研究结果以“Bioinspired capillary force-driven super-adhesive filter”为题，发表在国际顶级学术期刊《Nature》上。

本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。