Düzenli olarak boyutlandırılmış ve aralıklı gözeneklere sahip bir poliimid membran, N95 solunum cihazını COVID-19'a karşı koruma için yeniden kullanılabilir bir maskeye dönüştürür.
KAUST'ta tasarlanan ultra ince, hafif, gözenekli bir polimerik membran, N95 respiratörünü yeniden kullanılabilir bir yüz maskesine dönüştürebilir ve potansiyel olarak COVID-19'a neden olan SARS-CoV-2'yi uzak tutma yeteneğini geliştirebilir.
Dünyanın dört bir yanındaki hükümetler, halka açık yerlerde kendilerini ve başkalarını COVID-19 enfeksiyonundan korumaya yardımcı olmak için vatandaşların yüzlerini örtmelerini talep ediyor veya tavsiye ediyor. Yüz maskelerine olan talebin artması, küresel kıtlıklara ve geçici çözümlere yol açtı.
N95 maskesi, havadaki partiküllerin yüzde 95'ini filtreleyen tek kullanımlık, sıkı oturan, cerrahi sınıf bir maskedir. Dünya sağlık kurumları ve hükümetleri, bu maskeler yetersiz olduğu için sadece sağlık uzmanları tarafından kullanılmasını önermektedir.
Şimdi, KAUST elektrik mühendisi Muhammad Mustafa Hussain ve ekibi, N95 maskesini tek bir kullanımdan sonra değiştirilebilen takılabilir bir membran üreterek yeniden tasarladı. Yeni tasarım, N95 maskesinin yeniden kullanımını kolaylaştırır, maliyetlerden, kaynaklardan tasarruf sağlar ve kullanılabilirliğini genişletir.
Daha da önemlisi, maskenin SARS-CoV-2 için filtrasyon verimliliğini de artırabilir. Halihazırda mevcut olan N95 maskelerindeki gözenekler yaklaşık 300 nanometre (nm) boyutundayken, SARS-CoV-2 virüsü 65 ila 125 nanometrede önemli ölçüde daha küçüktür. N95, havadaki partiküllerin filtrelenmesinde oldukça etkilidir ancak solunum cihazının gözeneklerinden daha küçük partiküller için daha az etkilidir.
Ekibin yaklaşımı, beş nanometre kadar küçük gözenek boyutlarına sahip ultra ince polimerik membranların tasarımını kolaylaştırır. Yöntem ilk olarak, huni şeklindeki gözeneklerin silikon bazlı bir şablona kazınmasını ve bir tarafta 90 x 90nm kareler dizisi ve diğer tarafta küçük 5 ila 55nm boyutunda gözenekler oluşturmasını içerir. Hussain, "Dağlama yöntemi gözenekler arasındaki mesafeleri kontrol eder ve şu ana kadar diğer araştırmacılar tarafından geliştirilen polimerik, nano gözenekli membranlarda bulunan rastgele dağılmış ve yönlendirilmiş gözenekler sorununun üstesinden gelir."
Şablon şablonu daha sonra kalıptan çıkarılan ve bir N95 solunum cihazına takılabilen 10 mikrometre kalınlığında bir poliimid film üzerine kazınır.
Poliimid membran kendiliğinden hidrofobiktir. Başka bir deyişle, su damlaları içine emilmek yerine düşer, yani parçacıklar maskenin yüzeyinde birikmez veya toplanmaz.
Ekibin teorik hesaplamaları, yeniden tasarlanan N95 maskesinin ABD Ulusal İş Sağlığı ve Güvenliği Enstitüsü tarafından belirlenen nefes alabilirlik standartlarına uygun olduğunu göstermektedir.
Şu anda maskemizin nefes alabilirliğini ve filtreleme etkinliğini daha da optimize etmek için ticari ortaklarla çalışıyoruz. "
Nazek El-Atab, KAUST postdoc ve çalışmanın ilk yazarı
El-Atab, N., vd. (2020) Yeniden kullanılabilir anti-COVID-19 hidrofobik yüz maskelerinin tasarımı ve geliştirilmesi için esnek nanoporöz şablon. ACS Nano. doi.org/10.1021/acsnano.0c03976 .
Recommended for you
You must be logged in to post a comment Login
Leave a Reply
Yorum yapabilmek için giriş yapmalısınız.