Filtro per mascherine in biossido di titanio cattura e distrugge i patogeni: come funziona

Creato in laboratorio un nuovo filtro per mascherine in grado di intrappolare e distruggere efficacemente agenti patogeni, come virus e batteri. Benché la nuova soluzione sperimentale non sia stata ancora testata contro il coronavirus SARS-CoV-2, gli scienziati ipotizzano che il filtro – basato su nanofili di biossido di titanio – possa rappresentare un'arma preziosissima proprio contro la pandemia, che nel mondo continua a diffondersi a un ritmo preoccupante. Basti pensare che, in base alla mappa interattiva messa a punto dagli scienziati americani dell'Università Johns Hopkins, a livello globale sono stati raggiunti quasi 22 milioni di contagi, con circa 775mila morti (in Italia si contano 254mila infezioni e 35.400 decessi).

A sviluppare il rivoluzionario filtro è stato un team di ricerca svizzero della Scuola Politecnica Federale di Losanna (EPFL), guidato dal professor László Forró del Laboratory of Physics of Complex Matter. Gli scienziati hanno sottolineato che le mascherine con filtro (principalmente composto da strati microfibre plastiche in polipropilene) rappresentano un baluardo per spezzare la catena dei contagi del SARS-CoV-2, ciò nonostante hanno due limiti da non sottovalutare. In prima istanza sono soltanto in grado di “catturare” i patogeni e non di distruggerli, pertanto, al di fuori dell'ambito ospedaliero (dove vengono gestite e smaltite correttamente) molto spesso finiscono per essere disperse dell'ambiente a causa dell'inciviltà delle persone, dove possono rappresentare un catalizzatore per l'infezione. In secondo luogo, la natura monouso determina la produzione di un enorme quantità di rifiuti sanitari, ed è sufficiente che una piccola frazione venga dispersa per provocare seri danni ambientali.

Le nuove mascherine basate sul filtro in nanofili di biossido di titanio superano entrambi questi limiti. Non solo sono infatti in grado di catturare i patogeni, ma anche di distruggerli, grazie all'azione fotocatalitica del materiale che viene attivata dalla luce solare (in modo specifico dai raggi ultravioletti). L'umidità che si deposita sui nanofili viene convertita in agenti ossidanti alla stregua del perossido di idrogeno, che sono in grado di neutralizzare rapidamente i patogeni depositati con le esalazioni. Test di laboratorio col batterio Escherichia coli (non un virus) hanno dimostrato che il nuovo filtro è in grado di distruggerne i filamenti di DNA e dunque eliminarlo dalla mascherina. La speranza, naturalmente, è che la stessa procedura sia efficace contro il SARS-CoV-2. “Poiché il nostro filtro è eccezionalmente efficace nell'assorbire l'umidità, può intrappolare le goccioline che trasportano virus e batteri. Questo crea un ambiente favorevole per il processo di ossidazione, che è innescato dalla luce”, ha dichiarato l'autore principale dello studio. Anche il problema dell'inquinamento verrebbe meno, dato che come indicato nel comunicato stampa dell'EPFL questo filtro può essere lavato e sterilizzato “mille volte”.

Gli scienziati dietro al progetto hanno creato una startup chiamata Swoxid che punta a produrre fino a 200 metri quadrati di “carta” basata su nanofili di biossido di titanio al mese, una quantità sufficiente per produrre fino a 80mila mascherine in 30 giorni. Per avere conferme sull'effettiva efficacia del nuovo filtro contro il coronavirus SARS-CoV-2 sarà necessario condurre studi scientifici ad hoc, ma ci sono tutte le premesse affinché esso funzioni egregiamente. I dettagli della ricerca “Photocatalytic Nanowires‐Based Air Filter: Towards Reusable Protective Masks” sono stati pubblicati sulla rivista scientifica specializzata Advanced Functional Materials.