Durante la pandemia de COVID-19, las personas se han acostumbrado a usar máscaras faciales, pero muchas cubiertas son frágiles y no se desinfectan fácilmente. Las espumas metálicas son duraderas y sus pequeños poros y grandes superficies sugieren que podrían filtrar eficazmente los microbios. Ahora,investigadores que informan en ACS ' Nano letras han transformado nanocables de cobre en espumas metálicas que podrían usarse en mascarillas y sistemas de filtración de aire. Las espumas se filtran de manera eficiente, se descontaminan fácilmente para su reutilización y son reciclables.
Cuando una persona con una infección respiratoria, como el SARS-CoV-2, tose o estornuda, libera pequeñas gotas y partículas en aerosol en el aire. Las partículas de menos de 0,3 µm pueden permanecer en el aire durante horas, por lo que los materiales pueden atraparlas.Las partículas diminutas son ideales para su uso en mascarillas y filtros de aire. Pero algunos materiales de filtro existentes tienen inconvenientes. Por ejemplo, la fibra de vidrio, los nanotubos de carbono y las fibras de polipropileno no son lo suficientemente duraderas como para someterse a repetidos procedimientos de descontaminación, mientras que algunos dependen de la electrostática para poder 'No se pueden lavar, lo que genera grandes cantidades de desechos. Recientemente, los investigadores han desarrollado espumas metálicas con poros microscópicos que son más fuertes y más resistentes a la deformación, los solventes y las altas temperaturas y presiones. Por eso, Kai Liu y sus colegas querían desarrollar y probar el cobreespumas para ver si pueden eliminar eficazmente aerosoles de tamaño submicrónico y, al mismo tiempo, ser lo suficientemente duraderas como para ser descontaminadas y reutilizadas.
Los investigadores fabricaron espumas metálicas recolectando nanocables de cobre electrodepositados y fundiéndolos en una red 3D independiente, que se solidificó con calor para formar uniones fuertes. Se agregó una segunda capa de cobre para fortalecer aún más el material. En las pruebas, el cobrela espuma mantenía su forma cuando estaba presurizada y a altas velocidades del aire, lo que sugiere que es duradera para máscaras faciales o filtros de aire reutilizables y que se puede limpiar con aire comprimido o lavado. El equipo descubrió que las espumas metálicas tenían una excelente eficiencia de filtración para partículas dentro del tamaño de 0,1 a 1,6 µmrango, que es relevante para filtrar el SARS-CoV-2. Su material más efectivo fue una versión de 2,5 mm de espesor, con cobre ocupando el 15% del volumen. Esta espuma tenía una gran superficie y atrapó el 97% de 0,1-Partículas de sal en aerosol de 0,4 µm, que se utilizan habitualmente en las pruebas con mascarillas. Según los cálculos del equipo, la transpirabilidad de sus espumas era en general comparable a la del polipropileno N9 comercialmente disponible.5 mascarillas.Debido a que el nuevo material tiene una base de cobre, los filtros deben ser resistentes a los agentes de limpieza, lo que permite muchas opciones de desinfección, y sus propiedades antimicrobianas ayudarán a matar las bacterias y virus atrapados, dicen los investigadores.Además, son reciclables.Los investigadores estiman que los materiales costarían alrededor de $ 2 por máscara en la actualidad, y la desinfección y la reutilización extenderían su vida útil, haciéndolos económicamente competitivos con los productos actuales.
Los autores reconocen la financiación del Premio del Programa de Impacto de la Iniciativa Ambiental de Georgetown, el legado de McDevitt a la Universidad de Georgetown y el Fondo de Física Ambiental de Tom y Ginny Cahill en la Universidad de California Davis.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Sociedad Química Estadounidense . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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