Kuparivaahto mikrobisuodattimena

Uudessa tutkimuksessa tutkijat ovat osoittaneet, kuinka kuparivaahtoa voidaan käyttää erittäin tehokkaana, pitkäkestoisena suodattimena uudelleenkäytettäville maskeille ja ilmanpuhdistimille.

Tutkijat ovat muuntaneet kuparin nanolangat metallivaahdoksi, joka voi tehokkaasti suodattaa mikrobit pois. Tutkijoiden mukaan vaahtoa voitaisiin käyttää kasvonaamareissa ja ilmansuodatusjärjestelmissä.

COVID{0}}-pandemian alkamisesta lähtien ihmiset ympäri maailmaa ovat käyttäneet kasvosuojaimia suojautuakseen virukselta. Monet näistä kasvonaameista eivät kuitenkaan ole helposti desinfioitavissa.

Kun ihminen esimerkiksi yskii tai aivastaa, hengitystievirukset vapauttavat ilmaan pieniä pisaroita ja aerosolisoituja hiukkasia, jotka voivat pysyä ilmassa tuntikausia, joten hiukkaset vangitsevat materiaalit sopivat ihanteellisesti käytettäväksi kasvonaamareissa ja ilmansuodattimissa. Metallivaahdot ovat kovia, ja niiden pienet huokoset ja suuret pinta-alat viittaavat siihen, että niistä voi olla hyötyä.

Tutkijat kehittivät ja testasivat kuparivaahtoja nähdäkseen, pystyisivätkö ne poistamaan submikronin kokoisia aerosoleja samalla, kun ne ovat riittävän kestäviä dekontaminoitavaksi ja uudelleenkäytettäväksi.

Metallivaahtoja luotiin keräämällä sähkösaostettuja kuparinanolankoja ja valamalla ne vapaasti seisovaan 3D-verkkoon, joka sitten jähmettyi lämmöllä vahvojen sidosten muodostamiseksi. Materiaalin vahvistamiseksi edelleen lisättiin toinen kuparikerros.

Kuparivaahto piti muotonsa paineen alaisena ja suurilla ilmannopeuksilla testeissä, mikä viittaa kestävyyteen uudelleenkäytettäville kasvonaamareille tai ilmansuodattimille. Se voidaan myös puhdistaa saippualla ja vedellä tai paineilmalla.

Tutkijat havaitsivat myös, että metallivaahdoilla oli erinomainen suodatusteho hiukkasille, joiden koko vaihtelee välillä {{0}},1-1,6 m, mikä on tärkeää koronaviruspartikkelien suodattamisessa. Niiden tehokkain materiaali oli 2,5 mm paksu versio, jossa kuparin osuus oli 15 prosenttia tilavuudesta ja suuri pinta-ala, joka sitoi 97 prosenttia 0.{10}},4 m aerosolisoituja suolahiukkasia.

Vaahtojen hengittävyys oli myös verrattavissa kaupallisesti saataviin polypropyleeni N95 -kasvonaamareihin. Tiimi totesi myös, että koska uusi materiaali on kuparipohjaista, suodattimien tulisi kestää puhdistusaineita, mikä mahdollistaa useita desinfiointivaihtoehtoja, ja sen antimikrobiset ominaisuudet auttavat tappamaan loukkuun jääneet bakteerit ja virukset.