Zarówno Światowa Organizacja Zdrowia, jak i amerykańskie Centra Kontroli i Prewencji Chorób uznają, że aerozole są głównym mechanizmem rozprzestrzeniania się wirusa COVID-19. Aerozole to maleńkie cząsteczki wody lub innych substancji, które mogą pozostawać zawieszone w powietrzu przez długi czas, na tyle małe, że mogą przeniknąć do układu oddechowego.
Ludzie uwalniają aerozole, gdy oddychają, kaszlą, mówią, krzyczą lub śpiewają. Te aerozole mogą również zawierać wirusa, jeśli są zakażeni COVID-19. Wdychanie wystarczających ilości aerozoli koronawirusa może spowodować chorobę. Wymaganie od ludzi noszenia masek, poprawa wentylacji w pomieszczeniach i systemów filtracji powietrza, zmniejszenie narażenia osobistego i zmniejszenie całkowitej ilości aerozoli w środowisku są priorytetami w ograniczaniu rozprzestrzeniania się aerozoli COVID-19.
Badania nad zakaźnymi nowymi wirusami są niebezpieczne i są stosunkowo rzadkie w laboratoriach o najwyższym poziomie bezpieczeństwa biologicznego. Wszystkie dotychczasowe badania nad maskami lub skutecznością filtracji podczas pandemii wykorzystywały inne materiały, o których sądzono, że naśladują rozmiar i zachowanie aerozoli SARS-CoV-2. Nowe badanie to ulepsza, testując aerozolowane roztwory soli fizjologicznej i aerozole zawierające koronawirusa z tej samej rodziny co wirus powodujący COVID-19, ale zakażający tylko myszy.
Yun Shen i jego kolega z George Washington University, Danmeng Shuai, stworzyli filtr z nanowłókien, który dostarcza wysokie napięcie przez kroplę cieczy z polifluorku winylidenu do wirującej nici o średnicy około 300 nanometrów — około 167 razy cieńszej niż ludzki włos. Proces ten stworzył pory o średnicy zaledwie kilku mikrometrów na powierzchni nanowłókien, pomagając im wychwytywać 99,9 procent aerozoli koronawirusa.
Technika produkcji, znana jako elektroprzędzenie, jest opłacalna i może być stosowana do masowej produkcji filtrów z nanowłókien do środków ochrony osobistej i systemów filtracji powietrza. Elektroprzędzenie pozostawia również ładunek elektrostatyczny na nanowłókienach, co zwiększa ich zdolność do wychwytywania aerozoli, a jego wysoka porowatość ułatwia oddychanie podczas noszenia filtra z nanowłókien elektroprzędzonych.
„Technologia elektroprzędzenia może ułatwić projektowanie i produkcję masek i filtrów powietrza” — powiedział prof. Yun Shen. „Wykorzystanie technologii elektroprzędzenia do opracowywania nowych typów masek i filtrów powietrza ma dobrą wydajność filtracji, wykonalność ekonomiczną i skalowalność. Możliwość zaspokojenia popytu na maski i filtry powietrza w terenie jest bardzo obiecująca”.
Post time: lis-01-2022
