從豬鼻子拱地能發(fā)現(xiàn)什么？他們發(fā)明了口罩的前身

疫情之下，口罩成為了我們日常出門的必需品。

如今我們使用的口罩非常輕薄，功能也被簡化，但要追溯起口罩發(fā)明的歷史，防毒面具可謂是占有一席之地。

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神奇的啟發(fā)

一戰(zhàn)時期又厚又重的防毒面具，可以稱得上是口罩的鼻祖之一。第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)的時候，為了和英法聯(lián)軍為了爭奪比利時，德軍殘忍地向戰(zhàn)場投放了很多化學毒氣。

當時德軍設置了約近6000個氯氣瓶，這些氯氣瓶打開后會冒出濃厚的綠色煙霧，在保證風向的前提下，氯氣隨著風飄向聯(lián)軍位置，在呼吸了這些“神奇的煙霧”后，聯(lián)軍約5萬士兵死亡，周圍大片的野生動物也都“慘遭毒手”。

這是由于氯氣是一種具有刺激性氣味的劇毒氣體，化學活性很高，可以和多種化學物質和有機物發(fā)生反應。

少量氯氣可以引起呼吸道困難，引起胸悶和呼吸道綜合癥。氯氣進入血液會引起神經功能障礙，破壞血細胞，對人體造成不可逆的傷害。

就在聯(lián)軍對德軍的化學武器一籌莫展之際，有人發(fā)現(xiàn)了一個神奇的現(xiàn)象：氯氣飄過的區(qū)域，野豬們竟都奇跡般地存活了下來。

科學家通過研究發(fā)現(xiàn)，野豬的鼻子比狗還要靈敏50倍，當它遭遇刺激性氣體時，會將鼻子埋進泥土里，通過拱地將泥土變得松軟，對毒氣起到了過濾和吸附作用。

基于此，俄國化學家捷林斯基按照豬嘴造型，發(fā)明出了最早適用于戰(zhàn)場的防毒面具。也就是從此開始，面具正式具有了防毒的效用。

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而在此之前，面具的發(fā)明不過是為了滿足礦工、消防員和水下潛水員透氣需求。

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早期消防和潛水面具

在防毒面具真正具有“防毒”屬性之前，面具也經歷了幾次創(chuàng)新性的迭代，它的前身是消防面具與潛水面具。

17世紀末，埃德蒙·哈雷發(fā)明了世界上第一個已知的潛水頭盔。

潛水員頭頂戴著的小型潛水頭盔的一側連著一個潛水鐘，潛水鐘內存著氧氣，幫助潛水員在水底下呼吸。潛水鐘的另一側有一根管子，這個管子負責輸送新鮮空氣，這就是初代的潛水頭盔。

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18世紀60年代，隨著工業(yè)革命的發(fā)展，礦工長期在粉塵環(huán)境工作有損身體健康。普魯士礦業(yè)工程師Alexander von Humboldt設計了世界上“最早的防塵口罩”。

以無紡布為主要材料制作口罩，幫助礦工們減少吸入有害粉塵。

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但要說到真正具有保護意義的發(fā)明，當屬1849年的劉易斯·哈斯萊特發(fā)明的第一個真正意義上可以過濾掉空氣中灰塵的面具。

這款面具裝有兩個排板閥門，使用羊毛過濾器來防塵。憑借這款發(fā)明，劉易斯獲得了“吸入器或肺保護器”的專利，也是美國專利史上首個針對空氣凈化呼吸器的專利。

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1914年，美國另一項專利——安全罩和煙霧保護器，由加勒特摩根申請成功。

兩年后，他的防毒面具為在地下隧道發(fā)生爆炸時被困的32名男子提供了有效的救援，摩根將這個情況進行了全國范圍的新聞宣傳，最終使得摩根發(fā)明的安全罩成功銷售到美國各地的消防站。

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一些歷史學家認為，摩根的發(fā)明是基于第一次世界大戰(zhàn)期間美軍使用的防毒面具基礎上改良而來的。

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完善的安全保護裝置讓摩根早期防毒面具的精致模型獲得了國際環(huán)境衛(wèi)生和安全博覽會的金獎。

至此，加勒特摩根正式被認為是現(xiàn)代防毒面具的發(fā)明者。

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防毒面具的原理

如今，應用于特殊場合的防毒面具已經可以極大地提高對人體的保護程度，由于現(xiàn)代的防毒面具主要分為過濾式和隔絕式，根據二者類別的不同，防毒面具的保護原理也不相同。

過濾式防毒面具主要依靠原件中的防毒炭。防毒炭的結構比活性炭更加疏松，能夠吸附更多毒氣，有的還會帶有一層過濾紙，工作原理無外乎“吸收”二字，主要應用于救援現(xiàn)場。

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而隔絕式防毒面具主要是將機體與外界完全隔絕，全方位防止毒氣入侵。

通過內部為機體提供氧氣，保證機體在封閉空間依舊可以自由呼吸，這種工作原理的防毒面具更多地應用在缺氧的高空與水下，或密封的艙室內。

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防毒面具的應用場景

如此優(yōu)秀的防毒面具，日常中的應用場景也十分豐富，一些有安全隱患的工作崗位時刻需要防毒面具的防護，尤其是以下行業(yè)：

汽車裝飾噴漆領域

現(xiàn)代人買車之后都喜歡給愛車做一些特別的顏色處理，因此汽車噴漆項目也越來越火爆，由于漆中含有很多的有害物質與刺激性氣體，因此需要佩戴防毒面具保障安全。

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農夫果農等從事農業(yè)生產的工作

在料理農作物的時候，為了防蟲害，相關從業(yè)人員會給莊家噴農藥，這些農藥含有很強的有害物質，無論是落在人們身上還是呼吸進肺里都會對人身體造成傷害，因此同樣需要防毒面具的保護。

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家居裝潢等領域

裝修的過程中無論是涂料還是油漆都含有大量的甲醛，長時間在這樣的環(huán)境中工作會對人體造成極大的損害，除了開窗通風，日常的防護也必不可少，這個時候就需要防毒面具啦！

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審核專家：朱廣思，北京科普作協(xié)會員。

蝌蚪五線譜原創(chuàng)文章，轉載注明來源

責編/小西途說