2022-04-14
¡Detente la propagación en el aire del nuevo coronavirus! Los científicos desarrollan nanofilter para capturar casi el 100% del aerosol de coronavirus
En un experimento, un filtro hecho de nanocables de polímero capturó con éxito el 99.9% de los aerosoles de coronavirus, superando a tres máscaras comerciales.
"Nuestro trabajo es el primero en utilizar nuevos aerosoles de coronavirus para evaluar la eficiencia de filtración de máscaras y filtros de aire". El autor correspondiente Yun Shen, profesor asistente de ingeniería química y ambiental en UC Riverside, dijo: "Estudios anteriores han utilizado soluciones salinas, perlas de poliestireno y alternativas al fago, un virus que infecta las bacterias".
El estudio, dirigido por ingenieros de la Universidad de California, Riverside y la Universidad George Washington, comparó la efectividad de las máscaras quirúrgicas y las máscaras de algodón, las cubiertas del cuello y las membranas de nanofibras hiladas electrostáticamente para eliminar los aerosoles de neocoronavirus para evitar la transmisión del aire. Las máscaras de algodón y las cubiertas del cuello eliminaron solo alrededor del 45% -73% del aerosol. Las máscaras médicas fueron mucho más efectivas, eliminando el 98% de los nuevos aerosoles de coronavirus. Sin embargo, los filtros de nanofibra eliminaron casi todos los aerosoles de los coronavirus.
Tanto la Organización Mundial de la Salud como los Centros para el Control de Enfermedades de EE. UU. Reconocen los aerosoles como el mecanismo principal de la transmisión del virus COVID-1 19. Los aerosoles son pequeñas partículas de agua u otras sustancias que pueden permanecer suspendidas en el aire durante largos períodos de tiempo y son lo suficientemente pequeños como para penetrar el sistema respiratorio.
La gente libera aerosoles cuando respiran, tosen, hablan, gritan o cantan. Si están infectados con Covid-19, estos aerosoles también pueden contener el virus. La inhalación de cantidades suficientes de nuevos aerosoles de coronavirus puede enfermar a las personas. Reducir la exposición personal y reducir la cantidad total de aerosoles en el medio ambiente al exigir que las personas usen máscaras y mejorar los sistemas de ventilación interior y filtración de aire son prioridades para frenar la propagación de nuevos aerosoles de coronavirus.
Es relativamente raro que los estudios de nuevos virus que son infecciosos sean peligrosos y se realicen en laboratorios con las clasificaciones de bioseguridad más altas. Hasta la fecha, todos los estudios sobre máscara o eficiencia de filtración durante las pandemias han utilizado otros materiales que se piensan para imitar el tamaño y el comportamiento de los nuevos coronavirus. Este nuevo estudio mejora al probar soluciones salinas nebulizadas y aerosoles que contienen coronavirus de la misma familia que el virus que causa Covid-19 pero que infectan solo ratones.
Yun Shen y el colega de la Universidad de George Washington, Danmeng Shuai, hicieron un filtro de nanofibra que ofrece un alto voltaje a través de una gota de líquido de fluoruro de polivinilideno a un hilo giratorio que tiene aproximadamente 300 nanómetros de diámetro, aproximadamente 167 veces más delgados que un cabello humano. Este proceso produjo agujeros de solo unos pocos micras de diámetro en la superficie de las nanofibras, ayudándoles a capturar el 99.9 por ciento de los aerosoles de coronavirus.
Esta técnica de producción, conocida como hilado electrostático, es rentable y se puede utilizar para producir filtros de nanofibra en masa para equipos de protección personal y sistemas de filtración de aire. El giro electrostático también deja una carga electrostática en las nanofibras, lo que mejora su capacidad para atrapar los aerosoles, y su alta porosidad hace que sea más fácil respirar mientras usa filtros electrostáticos de nanofibra hilados.
"Nuestro trabajo es el primero en utilizar nuevos aerosoles de coronavirus para evaluar la eficiencia de filtración de máscaras y filtros de aire". El autor correspondiente Yun Shen, profesor asistente de ingeniería química y ambiental en UC Riverside, dijo: "Estudios anteriores han utilizado soluciones salinas, perlas de poliestireno y alternativas al fago, un virus que infecta las bacterias".
El estudio, dirigido por ingenieros de la Universidad de California, Riverside y la Universidad George Washington, comparó la efectividad de las máscaras quirúrgicas y las máscaras de algodón, las cubiertas del cuello y las membranas de nanofibras hiladas electrostáticamente para eliminar los aerosoles de neocoronavirus para evitar la transmisión del aire. Las máscaras de algodón y las cubiertas del cuello eliminaron solo alrededor del 45% -73% del aerosol. Las máscaras médicas fueron mucho más efectivas, eliminando el 98% de los nuevos aerosoles de coronavirus. Sin embargo, los filtros de nanofibra eliminaron casi todos los aerosoles de los coronavirus.
Tanto la Organización Mundial de la Salud como los Centros para el Control de Enfermedades de EE. UU. Reconocen los aerosoles como el mecanismo principal de la transmisión del virus COVID-1 19. Los aerosoles son pequeñas partículas de agua u otras sustancias que pueden permanecer suspendidas en el aire durante largos períodos de tiempo y son lo suficientemente pequeños como para penetrar el sistema respiratorio.
La gente libera aerosoles cuando respiran, tosen, hablan, gritan o cantan. Si están infectados con Covid-19, estos aerosoles también pueden contener el virus. La inhalación de cantidades suficientes de nuevos aerosoles de coronavirus puede enfermar a las personas. Reducir la exposición personal y reducir la cantidad total de aerosoles en el medio ambiente al exigir que las personas usen máscaras y mejorar los sistemas de ventilación interior y filtración de aire son prioridades para frenar la propagación de nuevos aerosoles de coronavirus.
Es relativamente raro que los estudios de nuevos virus que son infecciosos sean peligrosos y se realicen en laboratorios con las clasificaciones de bioseguridad más altas. Hasta la fecha, todos los estudios sobre máscara o eficiencia de filtración durante las pandemias han utilizado otros materiales que se piensan para imitar el tamaño y el comportamiento de los nuevos coronavirus. Este nuevo estudio mejora al probar soluciones salinas nebulizadas y aerosoles que contienen coronavirus de la misma familia que el virus que causa Covid-19 pero que infectan solo ratones.
Yun Shen y el colega de la Universidad de George Washington, Danmeng Shuai, hicieron un filtro de nanofibra que ofrece un alto voltaje a través de una gota de líquido de fluoruro de polivinilideno a un hilo giratorio que tiene aproximadamente 300 nanómetros de diámetro, aproximadamente 167 veces más delgados que un cabello humano. Este proceso produjo agujeros de solo unos pocos micras de diámetro en la superficie de las nanofibras, ayudándoles a capturar el 99.9 por ciento de los aerosoles de coronavirus.
Esta técnica de producción, conocida como hilado electrostático, es rentable y se puede utilizar para producir filtros de nanofibra en masa para equipos de protección personal y sistemas de filtración de aire. El giro electrostático también deja una carga electrostática en las nanofibras, lo que mejora su capacidad para atrapar los aerosoles, y su alta porosidad hace que sea más fácil respirar mientras usa filtros electrostáticos de nanofibra hilados.
"La tecnología de hilado electrostático puede facilitar el diseño y la fabricación de máscaras y filtros de aire". El profesor Yun Shen dijo: "El desarrollo de nuevas máscaras y filtros de aire utilizando tecnología de hilado electrostático es prometedor debido a su buen desempeño de filtración, viabilidad económica y escalabilidad para satisfacer las necesidades de las máscaras de campo y los filtros de aire".
