山科大00后科研小组研发智能口罩：呼吸阻力降三成，还能“开口说话”

在内蒙古鄂尔多斯一家口罩企业的车间里，工人试用了一款新型防尘口罩——呼吸阻力比传统口罩低了近三成，顺畅了许多。这是山东科技大学柳茹林科研小组2025年的研发成果。近一年来，这群年轻人还在研究如何让口罩“开口说话”：自动提醒“滤芯该换了”“该休息了”。目前，这款智能口罩已完成实验室验证，预计一年内启动产业化。

口罩滤芯何时失效，始终是粉尘环境下难以回答的问题。换早了浪费，换晚了伤肺。山东科技大学安全与环境工程学院的这群年轻人，决心攻克这一难题。

32岁的研究生导师柳茹林带领8名学生，多数是00后。第一次下矿井，他们看到工人摘下面罩大口喘气，滤棉满是煤灰。工人说：“戴了8个多小时了，不知道还能不能挡得住。”柳茹林回忆：“当时就觉得，这事我们可以研究。”

团队做的第一件事，是降低呼吸阻力。他们用静电纺丝技术做出纳米纤维滤料，呼吸阻力比国标低30%。滤料已通过企业制成“特安护”系列半面罩试用，工人反馈透气性明显改善。

第二件事，是将传感器嵌入口罩，实时监测温湿度和呼吸频率。他们发现MXene材料对湿度极为敏感，又用化学方法解决其易氧化的问题。传感器做好后，团队跨学院合作解决编程与电路问题。2025年，该项目获山东省“挑战杯”三等奖。

第三件事，是让口罩同时防尘防毒。传统口罩两者难以兼顾。团队用一年多时间，将金属氧化物负载到纳米纤维上，使有毒气体先催化转化再被吸附。2025年，这一项目获批国家重点研发计划。

该学院院长周刚说：“这群年轻人，干的是把论文写在矿井下的事。只有下过井、进过车间，才知道工人最需要什么。”