Amerikai kutatók olyan lélegző arcmaszkot fejlesztettek, amelynek célja a köhögés és tüsszögés közben kilélegzett cseppekbe ágyazott vírusok megsemmisítése.
Az inhaláció, a kilégzés, a köhögés és a tüsszentés laboratóriumi szimulációjával az Illinois-i Northwestern Egyetem kutatói megállapították, hogy a legtöbb maszkban használt nemszövött szövet jól bizonyítja a koncepciót.
Egy 19%-os rostsűrűségű, szöszmentes törlőkendő a kiszabadult légzőcseppek 82%-át fertőtlenítette. Az ilyen szövetek nem nehezítik a légzést, és a maszkon lévő vegyszerek nem váltak le a szimulált inhalációs kísérletek során. A kutatás a Matter folyóiratban jelent meg.
„A maszkok talán a pandémia elleni küzdelemhez szükséges egyéni védőeszközök legfontosabb elemei” – mondta Jiaxing Huang a kutatás vezetője, a Northwestern Egyetem részlegvezetője. „Gyorsan rájöttünk, hogy a maszk nem csak a viselőjét védi, hanem még ennél is fontosabb: megvéd másokat is attól, hogy ki legyenek téve a viselője által kibocsátott cseppeknek és baktériumoknak/vírusoknak.”
Huang professzor a Northwestern Egyetem McCormick Mérnöki Iskola anyagtudományi és mérnöki kar oktató-kutatója. Jelen kutatást Huang professzor laborjában Haiyue Huang végzős hallgató és Hun Park posztdoktori ösztöndíjassal közösen végezte.
„A fertőző légzőszervi betegségek kitörése esetén a forrás ellenőrzése a leghatékonyabb a vírus terjedésének megakadályozásában” – mondta Haiyue Huang. „Miután elhagyják a forrást, a légzőcseppek diffúzabbá válnak és nehezebben kezelhetők.”
Bár a maszkok képesek blokkolni vagy átirányítani a kilélegzett légzőcseppeket, sok csepp és beágyazott vírusuk mégis elszabadul. Ezáltal a vírusokkal terhelt cseppek közvetlenül megfertőzhetnek egy másik személyt, vagy a felületekre szállhatnak, hogy közvetett módon megfertőzhessenek másokat. Huang csapata az elszabadult cseppek kémiai megváltoztatását tűzte ki célul, hogy a vírusok gyorsabban inaktiválódjanak.
Huang olyan maszkszövetet akart megtervezni, amely: nem nehezíti a légzést; töltse be a molekuláris vírusellenes szer szerepét a kiszabaduló cseppekben; és ne tartalmazzanak illékony vegyszereket vagy könnyen leválasztható anyagokat, amelyeket a maszk viselője belélegezhet.
Kísérletek után Huang és csapata foszforsavat és rézsót választott ki. A Northwestern kutatócsapata szerint ezek az illékony vegyi anyagok hatékonyak voltak, mert egyiket sem lehet elpárologtatni, majd potenciálisan belélegezni, és mindkettő olyan helyi kémiai környezetet teremt, amely a vírusok számára kedvezőtlen.
„A vírusstruktúrák valójában nagyon kényesek és törékenyek” – mondta Huang közleményében. „Ha a vírus bármely része meghibásodik, elveszíti a fertőzés képességét.”
Huang csapata egy vezető polimer polianilin réteget növesztett a maszk szövetszálainak felületén. Az anyag erősen tapad a szálakra, a sav- és rézsók tárolóként működnek. A kutatók azt tapasztalták, hogy még az alacsony, körülbelül 11%-os szálas csomagolási sűrűségű laza szövetek is – mint például az orvosi géz – még mindig megváltoztatták a kilélegzett cseppek 28%-át. Szűkebb szövetek, például szöszmentes törlőkendők esetében a cseppek 82%-a módosult.
Huang reméli, hogy a jelenlegi munka tudományos alapot nyújt más kutatók számára, hogy kidolgozzák ennek a kémiai modulációs stratégiának a saját verzióit, és tovább teszteljék vírusmintákkal vagy akár a betegekkel.
Forrás:https://www.theengineer.co.uk/breathable-face-mask-kills-viruses-fabrics-northwestern/
