Маска из титанатной нанопроволоки, которая устраняет болезнетворные микроорганизмы

Фильтровальная "бумага", изготовленная из нанопроволоки оксида титана, способна улавливать патогенные микроорганизмы и уничтожать их светом. Это открытие лаборатории EPFL может быть использовано в средствах индивидуальной защиты, а также в системах вентиляции и кондиционирования воздуха.

В рамках попыток остановить пандемию COVID-19 бумажные маски становятся все более необходимыми. Их относительная эффективность больше не подвергается сомнению, однако их широкое использование имеет ряд недостатков. К ним относится воздействие на окружающую среду одноразовых масок, изготовленных из слоев нетканых полипропиленовых пластиковых микроволокон. Кроме того, они просто улавливают патогенные микроорганизмы, а не уничтожают их.

Фильтр из нанопроволоки оксида титана

"В больничной обстановке эти маски помещаются в специальные контейнеры и с ними обращаются надлежащим образом", - говорит Ласло Форро, заведующий лабораторией физики сложного вещества EPFL. "Однако их использование во всем мире - где их выбрасывают в открытые мусорные контейнеры и даже оставляют на улице - может превратить их в новые источники загрязнения".

Подписывайтесь на наш youtube канал!

Исследователи в лаборатории Forró работают над перспективным решением этой проблемы: мембраной, изготовленной из нанопроволоки из оксида титана, похожей по внешнему виду на фильтровальную бумагу, но обладающей антибактериальными и противовирусными свойствами.

Их материал работает с использованием фотокаталитических свойств диоксида титана. При воздействии ультрафиолетового излучения волокна преобразуют влагу резидентов в окислители, такие как перекись водорода, которые обладают способностью уничтожать болезнетворные микроорганизмы. "Так как наш фильтр исключительно хорошо поглощает влагу, он может улавливать капли, переносящие вирусы и бактерии", - говорит Форро. "Это создает благоприятные условия для процесса окисления, который запускается светом".

Работа исследователей выходит в "Advanced Functional Materials" и включает в себя эксперименты, которые демонстрируют способность мембраны уничтожать E. coli, эталонную бактерию в биомедицинских исследованиях, и нити ДНК в считанные секунды. Основываясь на этих результатах, исследователи утверждают, что, несмотря на то, что это еще предстоит продемонстрировать экспериментально, процесс будет столь же успешным на широком спектре вирусов, включая SARS-CoV-2.

В их статье также говорится, что изготовление таких мембран было бы осуществимо в больших масштабах: одно только лабораторное оборудование способно производить до 200 м2 фильтровальной бумаги в неделю, или достаточно для изготовления до 80 000 масок в месяц. Кроме того, маски можно было бы стерилизовать и повторно использовать тысячу раз. Это уменьшит дефицит и существенно сократит количество отходов, образующихся при использовании одноразовых хирургических масок. Наконец, производственный процесс, включающий кальцинирование титанитовых нанопроволок, делает их стабильными и предотвращает риск вдыхания наночастиц пользователем.

Стартап под названием Swoxid уже готовится вывести эту технологию из лаборатории. "Мембраны могут также использоваться в системах вентиляции и кондиционирования воздуха, а также в средствах индивидуальной защиты", - говорит Эндре Хорват, ведущий автор статьи и соучредитель Swoxid. опубликовано econet.ru по материалам phys.org

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet