Cu Mask｜汤博士显微镜放大研究口罩物料 5大重点分析实际功能
Cu Mask（铜芯抗疫口罩）于今日（11日）开始由香港邮政派递，但即使有口罩仍然叫人却步，皆因当中的铜芯设计令不少市民担心会影响健康，而且清洗之后再次使用未必能达到预期功效。香港中文大学物理系高级讲师汤兆升（汤博士）在专页上分享他对Cu Mask的个人意见，当中解答了清洗口罩未必能有效清洁过滤层、报告结果未必真实反映使用时的功能下降及铜粒子的毒性问题等等。
汤博士在facebook专页“汤博士的物理空间”上分享对于Cu Mask的个人意见，他称口罩共有6层，主要的滤芯占4层，而当中只有2层有实际的效能，“过滤层主要负责过滤微小粒子，而抗菌层带有铜，能抑制细菌和病毒”。
在800倍的电子显微镜放大下，可以看到Cu Mask过滤层的纤维结构和密度与一般口罩分别不大，但相比起医疗级口罩“纤维密度就明显较疏了”，而滤网纤维密度够高再加上纤维上的静电，就可以捕捉到甚至比微米更小的粒子。由于Cu Mask的纤维间孔洞约为10分1亳米，因此过滤功能很小，口罩抗菌主要靠铜。而放大过万倍再加上X射线光谱后，可确认口罩有铜或者是氧化铜微粒。
Cu Mask在官方网站上表示，口罩已经通过ASTM F2100-19 Level 1测试，口罩分别在没有洗过、清洗40次、清洗60次的情况下进行测试，其中清洗60次之后的颗粒过滤率（PFE）已经低于95%，压力差亦高过5，开始不再符合ASTM Level 1的要求，因而需要更换。网站上虽然有列出某种布料可以抗菌和抗病毒，亦注明测试布料与Cu Mask所使用的一样有氧化铜，但相关资料未见于报告内，“测试所用的布料也似乎与铜芯口罩所用的不同”。
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汤博士根据上述资料，得出以下5点看法，强调是“尽可能基于客观科学知识和现有资料而提出，没有其他考虑”：
1.抗菌层的铜粒子未必能有效消毒过滤层：
铜或氧化铜粒子要有效抗菌或抗病毒，先要可以与铜有接触及有水份可以令铜释放离子。即使飞沫可以解决水份问题，但仍未解决接触的需要。由于抗菌层纤维稀疏，微小的粒子很可能到达过滤层的纤维内才会沉积下来。不过在微观尺度下，紧贴的平面实际上接触的平面面积或只有千分之一，两块凹凸纤维的表面就会更加少，因此即使抗菌层与过滤层相邻，但物理上的接触不足，所以无法发挥抗菌能力，过滤层污渍只可靠清洗除去。
2.洗涤不能有效清洁过滤层：
根据官方指引，清洗Cu Mask时不可以“拧”或“扭”，以免破坏纤维结构，换言之只可以放在肥皂水中浸泡或轻扬，惟过滤层纤维的空隙很小，材料一般没有亲水属性，假如没有足够外来压力，未必可以将污渍冲走，一旦累积的污渍达数十天之后就会有很大的影响。
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3.报告的测试结果未必能反映实际使用时的功能下降：
报告未有说明，口罩在每次洗涤之后有没有因为使用而出现的损耗。汤博士指出，令口罩功能随时间变差的原因，很大机会是空气污染物累积在过滤层，未必与口罩不断经过洗涤有关。
口罩使用时遇到污染物可能堵塞纤维间的空隙，减低透气性，严重的更可能不能清洁干净，令空气并非经过滤层而是由侧边的嚹隙进入。汤博士认为，想测试这个影响，就应该在每次洗涤之后将口罩戴在模拟呼吸机上，甚至是由真人试戴，在不同环境模拟人体呼吸6至8小时，令口罩可以累积污染物，“如果欠缺了这一步，得出口罩可重用多少次的结论意义不大”。
4.教育大众保养口罩的难度：
口罩虽然有指引，但并非所有人都明白及做到。汤博士说，长者知道滤芯可以洗，但亦会怕洗不干净，结果“又扭又拧”，再加上天气潮湿令滤芯难以干透。长者们如不知道如何将滤芯拆出的话，晾足一晚同样未必可以干透。汤博士强调，他经常叫人不要戴湿的口罩，因为病毒可以透过水膜扩散，增加染病风险。
5.铜粒子的毒性问题：
虽然可能有少量铜粒子因为长期使用而掉出，但以其大小及空气流动速度而言，基本上难以穿过过滤层被人体吸入，但这只是显微镜看到的情况。汤博士认为，“纤维上有没有更小的粒子、或是否会释放游离的铜离子，有多少机会被吸入，就不得而知了”，而且“很多纳米粒子的毒性在科学上还未完全清楚，把这些东西放在鼻子上长远是否有风险，还需要深入研究”。
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