从猪鼻子拱地能发现什么？他们发明了口罩的前身

疫情之下，口罩成为了我们日常出门的必需品。

如今我们使用的口罩非常轻薄，功能也被简化，但要追溯起口罩发明的历史，防毒面具可谓是占有一席之地。

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神奇的启发

一战时期又厚又重的防毒面具，可以称得上是口罩的鼻祖之一。第一次世界大战爆发的时候，为了和英法联军为了争夺比利时，德军残忍地向战场投放了很多化学毒气。

当时德军设置了约近6000个氯气瓶，这些氯气瓶打开后会冒出浓厚的绿色烟雾，在保证风向的前提下，氯气随着风飘向联军位置，在呼吸了这些“神奇的烟雾”后，联军约5万士兵死亡，周围大片的野生动物也都“惨遭毒手”。

这是由于氯气是一种具有刺激性气味的剧毒气体，化学活性很高，可以和多种化学物质和有机物发生反应。

少量氯气可以引起呼吸道困难，引起胸闷和呼吸道综合症。氯气进入血液会引起神经功能障碍，破坏血细胞，对人体造成不可逆的伤害。

就在联军对德军的化学武器一筹莫展之际，有人发现了一个神奇的现象：氯气飘过的区域，野猪们竟都奇迹般地存活了下来。

科学家通过研究发现，野猪的鼻子比狗还要灵敏50倍，当它遭遇刺激性气体时，会将鼻子埋进泥土里，通过拱地将泥土变得松软，对毒气起到了过滤和吸附作用。

基于此，俄国化学家捷林斯基按照猪嘴造型，发明出了最早适用于战场的防毒面具。也就是从此开始，面具正式具有了防毒的效用。

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而在此之前，面具的发明不过是为了满足矿工、消防员和水下潜水员透气需求。

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早期消防和潜水面具

在防毒面具真正具有“防毒”属性之前，面具也经历了几次创新性的迭代，它的前身是消防面具与潜水面具。

17世纪末，埃德蒙·哈雷发明了世界上第一个已知的潜水头盔。

潜水员头顶戴着的小型潜水头盔的一侧连着一个潜水钟，潜水钟内存着氧气，帮助潜水员在水底下呼吸。潜水钟的另一侧有一根管子，这个管子负责输送新鲜空气，这就是初代的潜水头盔。

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18世纪60年代，随着工业革命的发展，矿工长期在粉尘环境工作有损身体健康。普鲁士矿业工程师Alexander von Humboldt设计了世界上“最早的防尘口罩”。

以无纺布为主要材料制作口罩，帮助矿工们减少吸入有害粉尘。

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但要说到真正具有保护意义的发明，当属1849年的刘易斯·哈斯莱特发明的第一个真正意义上可以过滤掉空气中灰尘的面具。

这款面具装有两个排板阀门，使用羊毛过滤器来防尘。凭借这款发明，刘易斯获得了“吸入器或肺保护器”的专利，也是美国专利史上首个针对空气净化呼吸器的专利。

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1914年，美国另一项专利——安全罩和烟雾保护器，由加勒特摩根申请成功。

两年后，他的防毒面具为在地下隧道发生爆炸时被困的32名男子提供了有效的救援，摩根将这个情况进行了全国范围的新闻宣传，最终使得摩根发明的安全罩成功销售到美国各地的消防站。

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一些历史学家认为，摩根的发明是基于第一次世界大战期间美军使用的防毒面具基础上改良而来的。

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完善的安全保护装置让摩根早期防毒面具的精致模型获得了国际环境卫生和安全博览会的金奖。

至此，加勒特摩根正式被认为是现代防毒面具的发明者。

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防毒面具的原理

如今，应用于特殊场合的防毒面具已经可以极大地提高对人体的保护程度，由于现代的防毒面具主要分为过滤式和隔绝式，根据二者类别的不同，防毒面具的保护原理也不相同。

过滤式防毒面具主要依靠原件中的防毒炭。防毒炭的结构比活性炭更加疏松，能够吸附更多毒气，有的还会带有一层过滤纸，工作原理无外乎“吸收”二字，主要应用于救援现场。

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而隔绝式防毒面具主要是将机体与外界完全隔绝，全方位防止毒气入侵。

通过内部为机体提供氧气，保证机体在封闭空间依旧可以自由呼吸，这种工作原理的防毒面具更多地应用在缺氧的高空与水下，或密封的舱室内。

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防毒面具的应用场景

如此优秀的防毒面具，日常中的应用场景也十分丰富，一些有安全隐患的工作岗位时刻需要防毒面具的防护，尤其是以下行业：

汽车装饰喷漆领域

现代人买车之后都喜欢给爱车做一些特别的颜色处理，因此汽车喷漆项目也越来越火爆，由于漆中含有很多的有害物质与刺激性气体，因此需要佩戴防毒面具保障安全。

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农夫果农等从事农业生产的工作

在料理农作物的时候，为了防虫害，相关从业人员会给庄家喷农药，这些农药含有很强的有害物质，无论是落在人们身上还是呼吸进肺里都会对人身体造成伤害，因此同样需要防毒面具的保护。

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家居装潢等领域

装修的过程中无论是涂料还是油漆都含有大量的甲醛，长时间在这样的环境中工作会对人体造成极大的损害，除了开窗通风，日常的防护也必不可少，这个时候就需要防毒面具啦！

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审核专家：朱广思，北京科普作协会员。

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