Автор AZoNano 10 августа 2020 г.

Использование бумажных масок становится строго обязательным в рамках мер по смягчению последствий пандемии Covid-19. Хотя их относительная эффективность не вызывает сомнений, их широкое использование имеет ряд недостатков.

К недостаткам можно отнести воздействие на окружающую среду одноразовых масок, изготовленных из слоев нетканых полипропиленовых пластиковых микроволокон. Кроме того, эти маски только улавливают патогены, а не убивают их.

В условиях больницы эти маски помещают в специальные контейнеры и обращаются с ними надлежащим образом. Однако их использование в более широком мире – где их выбрасывают в открытые мусорные баки и даже оставляют на улице – может превратить их в новые источники заражения .

Ласло Форро, руководитель лаборатории физики сложных веществ, EPFL

В лаборатории Форро ученые работают над потенциальным решением этой проблемы – мембраной, сделанной из нанопроволок оксида титана, похожей на фильтровальную бумагу, но обладающей противовирусными и антибактериальными свойствами.

Их материал функционирует за счет использования фотокаталитических свойств диоксида титана. Под воздействием ультрафиолетового излучения волокна превращают остаточную влагу в окислители, такие как перекись водорода, которые могут уничтожать патогены.

Поскольку наш фильтр исключительно хорошо поглощает влагу, он может улавливать капли, переносящие вирусы и бактерии . Это создает благоприятную среду для процесса окисления, который запускается светом .

Ласло Форро, руководитель лаборатории физики сложных веществ, EPFL

Исследование было недавно опубликовано в журнале Advanced Functional Materials и содержит отчеты об экспериментах, которые демонстрируют способность мембраны убивать Escherichia coli – эталонную бактерию, используемую в биомедицинских исследованиях – и Нити ДНК за несколько секунд.

Комментируя результаты исследования, команда заявляет – хотя это еще не подтверждено экспериментально – что этот процесс окажется успешным на широком спектре вирусов, таких как SARS-CoV-2.

Кроме того, в документе сообщается, что было бы возможно производить эти мембраны в больших масштабах – оборудование в самой лаборатории может производить до 200 м ² фильтровальной бумаги каждую неделю, или достаточно для до 80 000 масок в месяц. Более того, можно было бы стерилизовать маски и снова использовать их тысячу раз.

Это не только уменьшило бы дефицит, но и значительно уменьшило бы количество отходов, производимых одноразовыми хирургическими масками. В конечном счете, производственный процесс, в котором нанопроволоки титанита прокалены, делает их стабильными и позволяет избежать угрозы вдыхания наночастиц пользователем.

Swoxid, новый стартап, уже готовится вывести технологию из лаборатории на рынок.

Мембраны также могут использоваться в системах обработки воздуха, таких как системы вентиляции и кондиционирования, а также в средствах индивидуальной защиты .

Эндре Хорват, ведущий автор исследования и соучредитель, Swoxid

Это исследование было выполнено при финансовой поддержке Фонда Зено Карла Шиндлера, MBR Global Water Award, Швейцарско-африканского исследовательского сотрудничества и EPFL Tech4Impact Playgrant.

Справка журнала

Хорват, Э., и др. . (2020) Воздушный фильтр на основе фотокаталитических нанопроволок: к многоразовым защитным маскам. Современные функциональные материалы . doi.org/10.1002/adfm.202004615.

Источник: https://www.epfl.ch/en/[19459008visible