Durante la pandemia de COVID-19, las personas se han acostumbrado a usar mascarillas, 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, los investigadores que informan en ACS ' Nano Letters 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 que pueden atrapar estas pequeñas partículas 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 algunas dependen de la electrostática para que no se puedan 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, disolventes y altas temperaturas y presiones. Entonces, Kai Liu y sus colegas querían desarrollar y probar espumas de cobre para ver si podían eliminar de manera efectiva 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 enlaces fuertes. Se agregó una segunda capa de cobre para fortalecer aún más el material. En las pruebas, la espuma de cobre mantuvo su forma cuando se presurizó y a altas velocidades del aire, lo que sugiere que es duradera para máscaras faciales o filtros de aire reutilizables y podría limpiarse con aire comprimido o lavado. El equipo descubrió que las espumas metálicas tenían una excelente eficiencia de filtración para partículas dentro del rango de tamaño de 0.1 a 1.6 μm, lo que es relevante para filtrar el SARS-CoV-2. Su material más eficaz fue una versión de 2.5 mm de espesor, con el cobre ocupando el 15% del volumen. Esta espuma tenía una gran área de superficie y atrapó el 97% de las partículas de sal en aerosol de 0.1-0.4 μm, que se utilizan comúnmente en las pruebas de mascarillas. Según los cálculos del equipo, la transpirabilidad de sus espumas era generalmente comparable a la de las máscaras faciales de polipropileno N95 disponibles comercialmente. Debido a que el nuevo material está basado en 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.
###
El resumen del artículo estará disponible el 24 de marzo a las 8 am, hora del Este, aquí: http: // pubs.
Para conocer más de las últimas noticias de investigación, regístrese para nuestra próxima reunión, ACS Spring 2021. Se anima a los periodistas y funcionarios de información pública a solicitar el registro de prensa gratuito enviándonos un correo electrónico a GME@dhr-rgv.com
La American Chemical Society (ACS) es una organización sin fines de lucro constituida por el Congreso de los Estados Unidos. La misión de ACS es promover la empresa química en general y sus profesionales en beneficio de la Tierra y de toda su gente. La Sociedad es líder mundial en la promoción de la excelencia en la educación científica y brinda acceso a información e investigación relacionada con la química a través de sus múltiples soluciones de investigación, revistas revisadas por pares, conferencias científicas, libros electrónicos y publicaciones periódicas semanales. Noticias de química e ingeniería. Las revistas de la ACS se encuentran entre las más citadas, más confiables y más leídas dentro de la literatura científica; sin embargo, ACS en sí no realiza investigaciones químicas. Como especialista en soluciones de información científica (incluido SciFinder® y STN®), su división CAS impulsa la investigación, el descubrimiento y la innovación a nivel mundial. Las oficinas principales de ACS se encuentran en Washington, DC y Columbus, Ohio.
Para recibir automáticamente comunicados de prensa de la American Chemical Society, comuníquese con GME@dhr-rgv.com
Síguenos en: Twitter | Facebook
Coinsmart. Mejor Bitcoin-Börse en Europa
Fuente: https://bioengineer.org/copper-foam-as-a-highly-efficient-durable-filter-for-reusable-masks-and-air-cleaners/
