Pesquisadores do Instituto Politécnico Rensselaer desenvolveram uma maneira acessível de fazer máscaras faciais N95 não apenas barreiras eficazes contra germes, mas assassinos de germes em contato. As máscaras antivirais e antibacterianas podem ser usadas por mais tempo, causando menos desperdício de plástico, pois as máscaras não precisam ser substituídas com tanta frequência.
Helen Zha, professora assistente de engenharia química e biológica e membro do Centro de Biotecnologia e Estudos Interdisciplinares de Rensselaer (CBIS), colaborou com Edmund Palermo, professor associado de ciência e engenharia de materiais e membro do Centro de Materiais, Dispositivos, e Sistemas integrados (cMDIS) em Rensselaer, para combater doenças respiratórias infecciosas e poluição ambiental com a receita perfeita para melhorar as máscaras faciais.

"Este foi um desafio de engenharia de materiais multifacetado com uma grande e diversificada equipe de colaboradores", disse Palermo. "Achamos que o trabalho é um primeiro passo para um equipamento de proteção individual auto-esterilizável e duradouro, como o respirador N95. Pode ajudar a reduzir a transmissão de patógenos no ar em geral".

Em pesquisa publicada recentemente em ACS Applied Materials &Interfaces , a equipe enxertou com sucesso polímeros antimicrobianos de amplo espectro nos filtros de polipropileno usados ​​nas máscaras faciais N95.

“As camadas de filtragem ativas nas máscaras N95 são muito sensíveis à modificação química”, disse Zha. "Isso pode fazer com que eles tenham um desempenho pior em termos de filtragem, então eles não funcionam mais como os N95s. Eles são feitos de polipropileno, que é difícil de modificar quimicamente. rede de fibras nessas máscaras, o que pode dificultar a respiração".

Zha e Palermo, juntamente com outros pesquisadores de Rensselaer, Michigan Technological Institute e Massachusetts Institute of Technology, ligaram covalentemente polímeros de amônio quaternário antimicrobiano às superfícies de fibra de tecidos de polipropileno não tecidos usando enxerto iniciado por ultravioleta (UV). Os tecidos foram doados pela Hills Inc. cortesia do ex-aluno da Rensselaer, Tim Robson.

“O processo que desenvolvemos usa uma química realmente simples para criar esse revestimento de polímero não lixiviante que pode matar vírus e bactérias essencialmente abrindo sua camada externa”, disse Zha. "É muito simples e um método potencialmente escalável."

A equipe usou apenas luz UV e acetona em seu processo, que estão amplamente disponíveis, para facilitar a implementação. Além disso, o processo pode ser aplicado a filtros de polipropileno já fabricados, sem a necessidade do desenvolvimento de novos.

A equipe observou uma diminuição na eficiência da filtragem quando o processo foi aplicado diretamente à camada de filtragem das máscaras N95, mas a solução é simples. O usuário pode usar uma máscara N95 inalterada junto com outra camada de polipropileno com o polímero antimicrobiano por cima. No futuro, os fabricantes poderão fazer uma máscara com o polímero antimicrobiano incorporado na camada superior.

Graças a uma doação da National Science Foundation Rapid Response Research (RAPID), Zha e Palermo iniciaram suas pesquisas em 2020, quando as máscaras faciais N95 estavam em falta.

Os profissionais de saúde estavam até reutilizando máscaras que deveriam ser de uso único. Avanço rápido para 2022 e máscaras faciais de todos os tipos estão agora amplamente disponíveis. No entanto, as taxas de COVID ainda são altas, a ameaça de outra pandemia no futuro é uma possibilidade distinta e as máscaras descartáveis ​​de uso único estão se acumulando em aterros sanitários.

"Espero que estejamos do outro lado da pandemia de COVID", disse Zha. "Mas esse tipo de tecnologia será cada vez mais importante. A ameaça de doenças causadas por micróbios no ar não está desaparecendo. Já é hora de melhorarmos o desempenho e a sustentabilidade dos materiais que usamos para nos proteger."

"Anexar grupos químicos que matam vírus ou bactérias em contato com o polipropileno é uma estratégia inteligente", disse Shekhar Garde, reitor da Escola de Engenharia de Rensselaer. "Dada a abundância de polipropileno na vida cotidiana, talvez essa estratégia também seja útil em muitos outros contextos." + Explorar mais

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