ابداع فیلتر نانوالیافی که ذرات کروناویروس هوا را جذب می کند

به گزارش خبرگزاری شفقناافغانستان، ایسنا به نقل از وب‌سایت رسمی دانشگاه کالیفرنیا ریورساید نوشت، یک فیلتر ساخته شده از نانورشته‌های پلیمری، طی یک آزمایش و قرار گرفتن زیر سه نوع ماسک توانست ۹۹/۹ درصد ذرات هواپخش حاوی کروناویروس را جذب کند.

“یون شن”(Yun Shen)، استادیار مهندسی شیمی “دانشگاه کالیفرنیا، ریورساید”(UC Riverside) و از پژوهشگران این پروژه گفت: این نخستین پژوهشی است که در آن از ذرات هواپخش کروناویروس برای ارزیابی کارآیی فیلتراسیون ماسک‌ها و فیلترهای هوا استفاده می‌شود. در پژوهش‌های پیشین، از محلول‌های نمکی، دانه‌های پلی‌استایرن و باکتریوفاژها استفاده شده است.

پژوهشگران در این پروژه، کارآیی ماسک‌های جراحی و پنبه‌ای و لایه‌های نانوالیاف را در حذف ذرات هواپخش کروناویروس و پیشگیری از انتقال بیماری از راه هوا با یکدیگر مقایسه کردند.

در این آزمایش، ماسک‌های پنبه‌ای فقط توانستند حدود ۴۵ تا ۷۳ درصد از ذرات هواپخش را از بین ببرند. ماسک جراحی توانست بهتر عمل کند و ۹۸ درصد از ذرات را از بین ببرد اما فیلتر نانوالیاف تقریبا همه ذرات هواپخش را از بین برد.
هم “سازمان جهانی بهداشت”(WHO) و هم مراکز کنترل بیماری تشخیص داده‌اند که ذرات هواپخش، مکانیسم اصلی انتقال کووید-۱۹ هستند. این ذرات می‌توانند برای مدت طولانی در هوا معلق بمانند و آنقدر کوچک هستند که می‌توانند به سیستم تنفسی نفوذ کنند.

ذرات هواپخش با تنفس، سرفه، صحبت کردن، فریاد زدن یا آواز خواندن منتشر می‌شوند. اگر افراد به کووید-۱۹ مبتلا باشند، این ذرات حامل کروناویروس هستند. استنشاق مقدار کافی از ذرات هواپخش کروناویروس می‌تواند افراد را بیمار کند. تلاش برای پیشگیری از گسترش کووید-۱۹، بر کاهش میزان هواپخش‌ها در محیط تمرکز دارد که به واسطه استفاده از ماسک و بهبود سیستم‌های تهویه داخلی صورت می‌گیرد.

بررسی یک ویروس جدید مسری خطرناک است و در آزمایشگاه‌هایی با بالاترین درجه ایمنی انجام می‌شود. همه پژوهش‌هایی که تاکنون در مورد کارآیی ماسک یا فیلتر انجام شده‌اند، از مواد دیگری استفاده کرده‌اند که از نظر اندازه و رفتار، به ذرات هواپخش کروناویروس شباهت دارند.

پژوهشگران با ارسال یک ولتاژ الکتریکی بالا به یک قطره “پلی‌وینیلیدین فلورید”(Polyvinylidene fluoride) مایع، یک فیلتر نانوالیاف تولید کردند و ریسمان‌هایی به قطر حدود ۳۰۰ نانومتر ساختند که حدود ۱۶۷ برابر نازک‌تر از موی انسان است. این فرآیند، سوراخ‌هایی به قطر چند میکرومتر را روی سطح نانوالیاف به وجود آورد که به آنها کمک کرد تا ۹۹/۹ درصد هواپخش‌های کروناویروس را جذب کنند.

این روش تولید موسوم به “الکتروریسی”(Electrospinning)، مقرون به صرفه است و می‌توان از آن برای تولید انبوه تجهیزات محافظتی و سیستم‌های تصفیه هوا استفاده کرد. الکتروریسی، توانایی نانوالیاف را در جذب هواپخش‌ها افزایش می‌دهد. ساختار متخلخل نانوالیاف موجب می‌شود که تنفس با آنها راحت‌تر باشد.

شن گفت: الکتروریسی می‌تواند به پیشرفت طراحی و ساخت ماسک‌ها و فیلترهای هوا کمک کند. ابداع ماسک‌ها و فیلترهای جدید با کمک فرآیند الکتروریسی، به خاطر عملکرد خوب آن در فیلتراسیون، کارآیی اقتصادی و مقیاس‌پذیری، امیدوارکننده است.

این پژوهش، در مجله “Environmental Science & Technology Letters” به چاپ رسید.