Novo revestimento em spray de óxido de grafeno promove proteção antiviral de máscaras faciais

O mapeamento EDS da amostra revestida com GO (a) mostra a imagem eletrônica. Crédito:Instituto de Materiais IMDEA

Na batalha incansável contra os vírus transportados pelo ar, os investigadores desenvolveram um novo revestimento em spray para melhorar a eficácia antiviral dos equipamentos de proteção individual, nomeadamente das máscaras faciais. O estudo foi publicado na revista ACS Applied Nano Materials .

O óxido de grafeno (GO) possui propriedades antivirais inerentes devido à sua estrutura química única, que pode servir para tornar os vírus não infecciosos, ao mesmo tempo que proíbe a replicação e propagação viral.

É importante ressaltar que a integração do revestimento em spray GO nas pesquisas mais recentes também demonstrou não ter nenhum efeito negativo na integridade estrutural ou na permeabilidade ao ar do tecido, garantindo assim conforto e respirabilidade para o usuário.

“As propriedades antivirais do GO em soluções foram comprovadas anteriormente”, explicou Jimena de la Vega, pesquisadora da IMDEA Materials, uma das autoras do estudo.

“No entanto, esta é a primeira vez que uma solução antiviral GO foi diretamente integrada num tecido biodegradável para criar um material mais eficaz e mais ecológico para máscaras faciais.”

“Os poros do tecido que usamos para essas máscaras também são menores que o tamanho das gotículas virais. Isso significa que evitam que essas gotículas sejam inaladas pelo usuário, enquanto a respirabilidade da máscara não é afetada.”

Os equipamentos de proteção individual tornaram-se uma ferramenta indispensável na mitigação da propagação de doenças infecciosas, especialmente na sequência da pandemia da COVID-19. Os vírus transmitidos pelo ar representam uma ameaça persistente à saúde pública, com potencial para precipitar futuros surtos.

As máscaras faciais tradicionais dependem principalmente de mecanismos de filtragem para interceptar partículas transportadas pelo ar. No entanto, a sua eficácia pode ser significativamente reforçada pela integração de revestimentos antivirais, inibindo assim a replicação e transmissão viral.

A incorporação de partículas GO no tecido da máscara também eleva o ângulo de contato do tecido com a água, potencialmente impedindo a infiltração de gotículas carregadas de agentes infecciosos.

A equipe de pesquisa por trás do estudo inclui o Dr. Antonio Vázquez-López e os Profs. Silvia Prolongo e Ignacio Collado da Universidade Rey Juan Carlos (URJC), Profs. Pedro Prádanos e Francisco Javier Carmona (Universidade de Valladolid [UVa]), e Jimena de la Vega e Prof. Dr. De-Yi Wang da IMDEA Materials.

Vázquez-López, ele próprio um ex-pesquisador de materiais do IMDEA, disse que encontrou inspiração para o avanço na prática comum de usar cinzas de madeira como pesticida para proteger as plantações.

“Embora a eficácia desta prática seja parcialmente um mito, a partir deste ponto de partida fui levado à ideia de utilizar materiais carbonáceos pelas suas qualidades antibacterianas e antivirais”, explicou. “Idealmente, esses materiais deveriam ser abundantes e não tóxicos”.

"O GO foi um dos vários aditivos com estas propriedades que foram testados durante esta pesquisa e foi um dos mais fáceis de trabalhar. No entanto, a dispersão do GO pode ser bastante difícil. Felizmente, conseguimos trabalhar com a empresa espanhola Antolin, que tem experiência no fornecimento de GO em suspensão aquosa, o que simplificou bastante o processo."

“Existem pesquisas sobre o uso de grafeno ou nanotubos de carbono para revestimentos antivirais, mas, até onde sei, nada relacionado ao uso de GO e certamente não combinado com um tecido reciclável à base de PLA”.

A utilização de um material ambientalmente sustentável, como o PLA, sublinha o compromisso de abordar não só as preocupações de saúde pública na produção de máscaras faciais, mas também os desafios de sustentabilidade ambiental.

Enquanto isso, o Dr. Vázquez-López também está confiante na potencial escalabilidade do processo de fabricação da máscara antiviral aprimorada.

“Um dos meus objetivos com esta pesquisa foi conseguir automatizar ao máximo o processo para agilizar sua fabricação”, disse ele. "Uma solução GO dispersa em água é fácil de trabalhar e pode ser facilmente aplicada ao material em nível industrial."

Mais informações: Antonio Vázquez-López et al, Máscara facial à base de óxido de grafeno/ácido polilático para combater o H3N2:uma estratégia contra a gripe, ACS Applied Nano Materials (2024). DOI:10.1021/acsanm.4c00183
Fornecido por Materiais IMDEA

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