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曾幾何時，霧霾成了縈繞在京城上空不散的陰影，時不時伸出魔爪，攪和一下人們頭頂上那片湛藍，之后就倉皇而逃。每每霧霾現身之時，人們緊閉門窗、減少外出、佩戴口罩……一系列防護措施為的就是擋住那直徑小于2.5微米顆粒物的“進攻”。然而，門窗的緊閉雖然擋住了PM2.5，卻也阻擋了空氣的流通，使室內空氣沒法得到及時循環(huán)。

為了解決這一問題，清華大學核能與新能源技術研究院王玉蘭帶領的團隊研發(fā)出了“防霧霾窗紗”，近期通過了北京市理化分析測試中心等檢測機構的驗收。實驗結果表明，該窗紗對于PM2.5的阻隔效率達到98%以上。該項發(fā)明的問世，實現了“開窗通風”與“防霧霾”兩不誤。

窗紗問世源自一個笑話

老百姓問專家：:“如果霧霾來了，我們該怎么辦？”專家答：“緊閉門窗”。

老百姓又問:：“如果流感來了我們該怎么辦？”專家再答：“開窗通風”。

“那霧霾跟流感同時來了我們該怎么辦？”專家無語……

這本是一個調侃科學的笑話，卻給了王玉蘭很大的啟發(fā)。“這說明了目前我們生活中存在的一個困境。有的時候，開窗與不開窗是一對矛盾。開窗，室內的病毒可以出去，但是室外的霧霾就進來了；關了窗戶，室外的霧霾雖然擋住了，但是室內的病毒卻也出不去了。”加上2013年北京曾遭遇長時間的霧霾天氣，王玉蘭開始琢磨，有沒有一項技術可以解決“開窗與不開窗”這一對矛盾呢？

這時，王玉蘭將目光投向了自己從事了二十多年研究的核孔膜技術。核孔膜，是我國從1986年開始研究的一種新型微孔濾膜。這種膜是利用高能加速器加速的重帶電粒子穿透有機高分塑料薄膜，在粒子經過的路徑上留下一條狹窄的輻照損傷通道。這條通道經過敏化后，用適當的化學試劑蝕刻，就可以把薄膜上的輻射損傷通道變成直通孔。通過控制加速器的輻照條件和蝕刻條件，就可以得到不同孔密度和孔徑、孔型的核孔膜。

其實在很多年前，王玉蘭就曾想過，能不能把核孔膜應用在窗戶上去解決夜間房間里換氣的問題。而當時，核孔膜還沒有實現產業(yè)化，昂貴的價格讓這種想法只能成為一時的念想。

核孔膜應用驚呆德國教授 不是簡單的把膜掛在窗戶上

在外行人看來，有了現成的核孔膜，是不是直接把膜拼接到窗戶上，就有了“防霧霾窗紗”?？其實不然，實際情況要遠比這復雜得多。王玉蘭說，“把膜掛窗戶上，就這么簡單的一句話，我們?yōu)橹畩^斗了很多年。”

首先要克服的就是核孔膜的高成本。王玉蘭介紹說，在國外，核孔膜通常都是應用在科技上，價格非常昂貴，每平方米的價格通常在萬元以上。“如果不解決大規(guī)模的產量化問題，要想把核孔膜用在民用產品上基本上是不太可能的。”經過實驗人員的技術攻關，王玉蘭團隊已經實現了核孔膜價格的大大降低，目前價格僅為原來的1/100。曾經有一位德國教授在參觀王玉蘭的實驗室時，發(fā)現了大輸液過濾上應用的核孔膜之后，教授覺得不可思議，“這么貴的東西怎么能用到了民用產品上？普通民眾怎么用得起？”而在聽了王玉蘭的報價之后，德國教授更是大吃一驚。

此外，王玉蘭說，在整個過程中，對于孔徑、孔型的控制精度要求很高，并且需要輔以膜表面及孔壁的改性處理，每個細節(jié)的處理都是防霾效果的重要保障。“在實驗室里，把一片膜的孔徑精度、孔型控制得特別好，那沒有什么問題；但是要在幾百萬平方米的生產中，都保證高質量的孔徑、孔型精度，這是不容易的，這就需要攻克很多的技術難題。”除了擋霾，如何實現氣體的暢通無阻也是個技術活兒。“這些問題都研究透了，才有可能保證zui終產品的效果。”

王玉蘭一直覺得，科技的進步是需求帶動的，創(chuàng)新源于問題，科學家的任務就是發(fā)現問題并解決問題。

薄膜布滿超細孔擋住PM2.5

普通的薄膜，樸素的印花——記者在北京市理化分析測試中心看到了神奇的“防霧霾窗紗”。其實，所謂的“防霧霾窗紗”看上去跟家里用的普通紗窗并無明顯不同。但是與普通紗窗不同的是，這薄薄的一層膜上布滿了我們肉眼看不到的小孔。北京市理化分析測試中心環(huán)境污染分析與控制研究室主任王欣欣指著薄膜告訴記者，“這每1平方厘米的面積上，大概密布著上百萬個分子級的小孔。”王欣欣進一步解釋，分子級的小孔只允許分子通過，因此PM2.5等細小顆粒物會被薄膜擋住，同時又不影響二氧化碳等分子成分的通過。

理化分析測試中心花了一個多月的時間對于防霧霾窗紗的相關效果進行了評價。評價結果顯示，該薄膜對于PM2.5的阻隔效率可以達到98%以上。此外，由于這個膜非常薄，因此具有較好的透氣性能，從而可以的進行室內外氣體交換，甲醛、苯系物等有害氣體在室內濃度較高的情況，也可以透過小孔穿透到室外，營造室內清新的空氣環(huán)境。

由于上述功能的實現*依靠的是自然界存在的物理原理，因此整個產品環(huán)境是友好的。

王欣欣說，防霧霾窗紗將人們“霧霾大*”的戰(zhàn)場進行了更為提前的部署，“像現在用的空氣凈化器，霧霾是*入到房間里，再進行凈化；而這種窗紗是直接將霧霾擋在了外邊。如果防霧霾的窗紗與空氣凈化器配合使用，肯定能進一步提高空氣凈化的水平。”

與空氣凈化器相比，窗紗的使用壽命前景也更為可觀。空氣凈化器利用的是濾網的吸附作用，因此損耗較快；而對于防霧霾窗紗來說，顆粒物并不是*吸附在薄膜上，而是會有部分的顆粒物在被阻擋之后“彈跳”下來。整個過程中利用的是物理阻隔，并不涉及化學反應失效的問題。

王欣欣介紹說，理化中心會議室里的那扇防霧霾窗紗已經用了一個多月，從外觀顏色上來看，并無明顯變化。而在過去的一個月間，北京市已經發(fā)布了多次空氣重污染藍色預警。

“目前，我們對于這款產品使用壽命的保守估計是一年以上。但是至于一年之后用不用清洗或者是更換，我們還需要繼續(xù)做評價試驗，比如說通過水壺噴灑評價一下清洗效果，這樣可以幫助消費者節(jié)約更換的成本。”