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Um filtro de ar nanowire-baseado do óxido titanium pode prender e destruir os micróbios patogénicos

O filtro “papel” feito dos nanowires do óxido titanium é capaz dos micróbios patogénicos da caça com armadilhas e de destrui-los com luz. Esta descoberta por um laboratório de EPFL podia ser posta para usar-se no equipamento de protecção pessoal, assim como em sistemas da ventilação e de condicionamento de ar.

Como parte das tentativas de reduzir a pandemia Covid-19, as máscaras de papel estão sendo feitas cada vez mais imperativas. Sua eficácia relativa está já não na pergunta, mas seu uso difundido tem um número de inconvenientes. Estes incluem o impacto ambiental das máscaras descartáveis feitas das camadas de microfibres não tecidos do plástico do polipropileno. Além disso, prendem meramente os micróbios patogénicos em vez de destrui-los. “Em um ajuste do hospital, estas máscaras são colocadas em escaninhos especiais e segurado apropriadamente,” diz László Forró, cabeça do laboratório de EPFL da física da matéria complexa. “Contudo, seu uso no mundo mais largo - onde são lanç em escaninhos waste abertos e sairam mesmo na rua - pode transformá-los em fontes novas de contaminação.”

Os pesquisadores no laboratório de Forró estão trabalhando em uma solução prometedora a este problema: uma membrana feita de nanowires do óxido titanium, similar na aparência ao papel de filtro mas com propriedades anti-bacterianas e antivirosas.

Seu material trabalha usando as propriedades photocatalytic do dióxido titanium. Quando expor à radiação ultravioleta, as fibras convertem a umidade residente nos agentes de oxidação tais como a água oxigenada, que têm a capacidade para destruir os micróbios patogénicos. “Desde que nosso filtro é excepcionalmente bom na umidade de absorção, pode prender as gotas que levam vírus e bactérias,” diz Forró. “Isto cria um ambiente favorável para o processo da oxidação, que é provocado pela luz.”

O trabalho dos pesquisadores aparece hoje em materiais funcionais avançados, e inclui as experiências que demonstram a capacidade da membrana para destruir Escherichia Coli, a bactéria da referência na pesquisa biomedicável, e o ADN encalha numa questão de segundos. Baseado nestes resultados, os pesquisadores afirmam - embora este permanece ser demonstrado experimental - que o processo seria ingualmente bem sucedido em uma vasta gama de vírus, incluindo SARS-CoV-2.

Seu artigo igualmente indica que fabricar tais membranas seria praticável em grande escala: o equipamento de laboratório apenas é capaz de produzir até 200 m2 do papel de filtro pela semana, ou bastante para até 80.000 máscaras pelo mês. Além disso, as máscaras podiam ser esterilizadas e reúso acima de mil vezes. Isto aliviaria faltas e reduziria substancialmente a quantidade de desperdício criada por máscaras cirúrgicas descartáveis. Finalmente, o processo de manufactura, que envolve calcinar os nanowires do titanite, faz-lhes o estábulo e impede-o o risco de nanoparticles que estão sendo inalados pelo usuário.

Uma partida nomeada Swoxid já está preparando-se para mover a tecnologia fora do laboratório.

As membranas podiam igualmente ser usadas em aplicações do tratamento do ar tais como sistemas da ventilação e de condicionamento de ar assim como no equipamento de protecção pessoal.”

Endre Horváth, autor principal do artigo e co-fundador de Swoxid

Source:
Journal reference:

Horváth, E., et al. (2020) Photocatalytic Nanowires‐Based Air Filter: Towards Reusable Protective Masks. Advanced Functional Materials. doi.org/10.1002/adfm.202004615.