Nuovo filtro in nanofibra per mascherine blocca il 99,9% degli aerosol con coronavirus
Sviluppato in laboratorio un rivoluzionario filtro in nanofibra che è in grado di trattenere il 99,9 percento degli aerosol contenenti coronavirus. Il nuovo materiale, basato su nanofili polimerici, potrebbe rendere le mascherine, i condizionatori e i climatizzatori anche “a prova” di aerosol contaminati dal coronavirus SARS-CoV-2, che come dimostrato possono rappresentare un concreto rischio di contagio. Le particelle infettive del patogeno, infatti, fluttuano nelle goccioline respiratorie grandi (droplet) e piccole (aerosol) espulse da un positivo quando parla, tossisce, starnutisce, canta, urla o semplicemente respira; queste possono permanere a lungo in un ambiente con aria stantia e infettare i presenti, se non adeguatamente protetti. Ecco perché mascherine con un potere filtrante prossimo al 100 percento potrebbero rappresentare una eccezionale “scudo” contro la COVID-19.
A mettere a punto il "super filtro" è stato un team di ricerca americano guidato da scienziati dell'Università della California di Riverside, che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi del Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale dell'Università George Washington e del Dipartimento di Chimica dell'Accademia Navale degli Stati Uniti di Annapolis. Gli scienziati, coordinati dal professor Yun Shen, docente di ingegneria chimica e ambientale presso l'ateneo statunitense, hanno messo a punto il filtro sfruttando la tecnica dell'elettrofilatura, una procedura nota anche come filatura elettrostatica (o electrospinning). Essa permette di ottenere filamenti polimerici con un diametro incredibilmente ridotto, anche inferiore al milionesimo di metro (micron). Depositando strati di queste nanofibre, è possibile ottenere filtri a maglie fittissime dall'elevato potere bloccante.
Per produrre il nuovo filtro anti Covid il professor Shen e colleghi hanno hanno convogliato un elevato voltaggio elettrico attraverso una goccia di fluoruro di polivinilidene liquido; ciò ha prodotto filamenti polimerici con un diametro di circa 300 nanometri, che è 167 volte più ristretto di quello di un capello umano, come indicato dai ricercatori in un comunicato stampa. Il filtro ottenuto dalla sovrapposizione dei filamenti ha determinato la creazione di pori con solo un paio di micrometri di diametro. In esperimenti condotti in un laboratorio di massima biosicurezza con varie tipologie di mascherine, il filtro in nanofibre ha mostrato il risultato migliore contro gli aerosol contenenti coronavirus (non il SARS-CoV-2 ma uno stretto “parente” con dimensioni analoghe). Le mascherine in cotone hanno catturato dal 45 al 73 percento degli aerosol, le mascherine chirurgiche fino al 98 percento e il nuovo filtro poco meno del 100 percento.
“Il nostro è stato il primo studio a utilizzare gli aerosol di coronavirus per valutare l'efficienza nella filtrazione delle mascherine facciali e dei filtri dell'aria”, ha dichiarato il professor Shen. “L'elettrofilatura può far avanzare la progettazione e la fabbricazione di mascherine per il viso e filtri dell'aria. È promettente grazie alle sue elevate prestazioni in termini di filtrazione, fattibilità economica e scalabilità”, ha concluso lo scienziato. I dettagli della ricerca “Development of Electrospun Nanofibrous Filters for Controlling Coronavirus Aerosols” sono stati pubblicati sulla rivista scientifica specializzata Environmental Science & Technology Letters dell'American Chemical Society (ACS).
