Vara putu izmantošana maskās

COVID{0}} pandēmijas laikā cilvēki bija pieraduši valkāt sejas maskas, taču daudzas maskas ir trauslas un grūti dezinficējamas. Metāla putas ir ilgstošas, un to mazās poras un lielie virsmas laukumi liecina, ka tās var efektīvi filtrēt mikrobus. Pēc pētnieku domām, vara nanovadi tagad ir pārveidoti par metāla putām, ko varētu izmantot sejas maskās un gaisa filtrēšanas sistēmās. Putas labi filtrējas, ir viegli dekontaminējamas atkārtotai lietošanai un ir pārstrādājamas.
Kad kāds ar elpceļu infekciju, piemēram, SARS-CoV-2, klepo vai šķauda, ​​gaisā izdalās mazi pilieni un aerosola daļiņas. Daļiņas, kas ir mazākas par 0,3 m, var aizkavēties gaisā stundām ilgi, tādēļ materiāli, kas spēj notvert šīs sīkās daļiņas, ir ideāli piemēroti lietošanai sejas maskās un gaisa filtros. Tomēr dažiem esošajiem filtrēšanas materiāliem ir trūkumi. Piemēram, stikla šķiedra, oglekļa nanocaurules un polipropilēna šķiedras nav pietiekami izturīgas, lai izturētu atkārtotas dekontaminācijas procedūras, un dažas joprojām ir atkarīgas no elektrostatikas, tāpēc tās nevar mazgāt, radot milzīgus atkritumus.
Pētnieki nesen ir izstrādājuši metāla putas ar mikroskopiskām porām, lai tās būtu stiprākas un izturīgākas pret deformāciju, šķīdinātājiem un augstu temperatūru un spiedienu. Rezultātā viņi nolēma izveidot un pārbaudīt vara putas, lai noskaidrotu, vai tās var efektīvi noņemt submikronu aerosolus, vienlaikus saglabājot pietiekami izturīgu, lai tos attīrītu un izmantotu atkārtoti.

Pētnieki izveidoja metāla putas, savācot elektropārklātus vara nanovadus un ieliekot tos brīvi stāvošā 3D tīklā, kas tika sacietēts ar siltumu, veidojot spēcīgas saites. Lai vēl vairāk nostiprinātu materiālu, tika pievienots otrs vara slānis. Testos vara putas saglabāja savu formu zem spiediena un pie liela gaisa ātruma, kas liecina, ka tās ir izturīgas pret atkārtoti lietojamām sejas maskām vai gaisa filtriem, un tās var tīrīt ar mazgāšanas vai saspiestu gaisu. Komanda konstatēja, ka metāla putām ir lieliska filtrēšanas efektivitāte daļiņām 0.1-1.6 µm lieluma diapazonā, kas ir būtiski SARS-CoV-2 filtrēšanai. To visefektīvākais materiāls bija 2,5 mm bieza versija ar 15% vara. Šīm putām bija liels virsmas laukums, un tās aizturēja 97% no 0.1-0,4 µm aerosolizētajām sāls daļiņām, ko parasti izmanto sejas masku testēšanā. Saskaņā ar komandas aprēķiniem viņu putu elpojamība kopumā bija salīdzināma ar komerciāli pieejamo polipropilēna N95 sejas masku elpojamību. Tā kā jaunais materiāls ir izgatavots uz vara bāzes, filtriem jābūt izturīgiem pret tīrīšanas līdzekļiem, ļaujot izmantot daudzas dezinfekcijas iespējas, un tā pretmikrobu īpašības palīdzēs iznīcināt iesprostotās baktērijas un vīrusus, norāda pētnieki. Tie ir arī pārstrādājami.