Αφρός χαλκού ως φίλτρο μικροβίων

Οι ερευνητές απέδειξαν πώς ο αφρός χαλκού μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ένα εξαιρετικά αποδοτικό, μακράς διαρκείας φίλτρο για επαναχρησιμοποιούμενες μάσκες και καθαριστικά αέρα σε μια νέα μελέτη.

Τα νανοσύρματα χαλκού έχουν μετατραπεί σε μεταλλικό αφρό που μπορεί να φιλτράρει αποτελεσματικά τα μικρόβια από τους ερευνητές. Σύμφωνα με τους ερευνητές, ο αφρός θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε μάσκες προσώπου και συστήματα φιλτραρίσματος αέρα.

Από τότε που ξεκίνησε η πανδημία του COVID-19, οι άνθρωποι σε όλο τον κόσμο φορούν μάσκες προσώπου για να προστατευτούν από τον ιό. Ωστόσο, πολλές από αυτές τις μάσκες προσώπου δεν απολυμαίνονται εύκολα.

Όταν ένα άτομο βήχει ή φτερνίζεται, για παράδειγμα, οι ιοί του αναπνευστικού απελευθερώνουν μικρά σταγονίδια και σωματίδια αερολύματος στον αέρα, τα οποία μπορούν να παραμείνουν στον αέρα για ώρες, έτσι τα υλικά που μπορούν να παγιδέψουν τα σωματίδια είναι ιδανικά για χρήση σε μάσκες προσώπου και φίλτρα αέρα. Οι μεταλλικοί αφροί είναι σκληροί και οι μικροί πόροι και οι μεγάλες επιφάνειές τους υποδηλώνουν ότι θα μπορούσαν να είναι χρήσιμοι.

Οι αφροί χαλκού αναπτύχθηκαν και δοκιμάστηκαν από ερευνητές για να δουν εάν θα μπορούσαν να αφαιρέσουν αερολύματα μεγέθους μικρότερου του μικρού ενώ είναι επίσης αρκετά ανθεκτικά ώστε να απολυμανθούν και να επαναχρησιμοποιηθούν.

Οι μεταλλικοί αφροί δημιουργήθηκαν με τη συγκομιδή ηλεκτροεντιθέμενων νανοσυρμάτων χαλκού και τη χύτευση τους σε ένα ανεξάρτητο τρισδιάστατο δίκτυο, το οποίο στη συνέχεια στερεοποιήθηκε με θερμότητα για να σχηματίσει ισχυρούς δεσμούς. Για περαιτέρω ενίσχυση του υλικού, προστέθηκε ένα δεύτερο στρώμα χαλκού.

Ο αφρός χαλκού κράτησε το σχήμα του υπό πίεση και σε υψηλές ταχύτητες αέρα στις δοκιμές, υποδηλώνοντας ανθεκτικότητα για επαναχρησιμοποιήσιμες μάσκες προσώπου ή φίλτρα αέρα. Θα μπορούσε επίσης να καθαριστεί με σαπούνι και νερό ή πεπιεσμένο αέρα.

Οι ερευνητές ανακάλυψαν επίσης ότι οι μεταλλικοί αφροί είχαν εξαιρετική απόδοση φιλτραρίσματος για σωματίδια που κυμαίνονται σε μέγεθος από {{0}},1 έως 1,6 m, κάτι που είναι σημαντικό για το φιλτράρισμα των σωματιδίων του κορωνοϊού. Το πιο αποτελεσματικό υλικό τους ήταν μια έκδοση πάχους 2,5 mm με χαλκό να αντιπροσωπεύει το 15 τοις εκατό του όγκου και μια μεγάλη επιφάνεια που παγίδευε το 97 τοις εκατό των σωματιδίων 0.{10}}.4 m αερολύματος αλατιού.

Η ικανότητα αναπνοής των αφρού ήταν επίσης συγκρίσιμη με εκείνη των εμπορικά διαθέσιμων μασκών προσώπου από πολυπροπυλένιο N95. Η ομάδα δήλωσε επίσης ότι επειδή το νέο υλικό βασίζεται στον χαλκό, τα φίλτρα θα πρέπει να είναι ανθεκτικά σε καθαριστικά, επιτρέποντας μια ποικιλία επιλογών απολύμανσης και οι αντιμικροβιακές του ιδιότητες θα βοηθήσουν στην εξόντωση παγιδευμένων βακτηρίων και ιών.