Yeniden Kullanılabilir Maskeler için Daha Dayanıklı Filtre
Fotoğraf: Hafif yapılı yapısını canlandırmak için bir bitkinin tüyleri üzerine yerleştirilen bakır köpük bir gün yüz maskelerinde veya hava filtreleme sistemlerinde kullanılabilirdi.
Covid-19 salgını boyunca yüz maskelerini kullanmak alışılagelmiş bir hal aldı.Ancak bu maskelerin birçoğu çok ince yapıda ve kolayca dezenfekte edilmiyorlar.Bu soruna bir alternatif olarak dayanıklı, küçük gözenekleri ve büyük yüzey alanlarıyla mikropları filtrelemede daha etkili olabileceği izlenimini uyandıran metalik köpükler düşünüldü.Şimdi ACS’ Nano Letters’da yayımlanan bir çalışmada, araştırmacılar bakır nanotelleri metalik köpüklere dönüştürdüler ve bu şekilde yüz maskelerinde ve hava filtreleme sistemlerinde kullanılabilmesini sağladılar.Köpük filtre daha verimli bir şekilde yeniden kullanılabilmek için zararlı maddelerden kolayca temizlenebilir ve geri dönüştürülebilir.
SARS-CoV-2 gibi solunum ile ilişkili enfeksiyona sahip bir kişi öksürme ve hapşırma ile küçük damlacıkları ve aerosolleşmiş partikülleri serbest bırakıyor. 0.3 μm ‘den küçük partiküller havada saatlerce kalabiliyor.Böylece yüz maskelerinde ve hava filtrelerinde kullanılan materyaller bu parçacıkları yakalayabiliyor. Ancak mevcut bazı filtre materyallerinin dezavantajı var. Örneğin cam yünü, karbon nanotüpleri ve polipropilen fiberler tekrarlanan arıtma prosedürlerine katlanmak için yeteri kadar dayanıklı değildir,bazıları ise elektrostatiğe güvenerek yıkanamayacakları için büyük miktarda israfa sebep olurlar.
Son zamanlarda araştırmacılar mikroskobik gözenekleriyle metalik köpükleri daha güçlü ve deformasyona,solventlere, yüksek sıcaklıklara ve basınca karşı daha dirençli olacak şekilde geliştirdiler. Böylece Kai Liu ve meslektaşları zararlı kimyasallardan arındırabilecek ve yeniden kullanılabilecek yeterlilikte dayanıklı olacak şekilde mikronaltı aerosolleri etkili bir şekilde uzaklaştırabileceklerini görmek için bakır köpükleri test ettiler ve geliştirdiler.
Araştırmacılar metal köpükleri elektro birikimli bakır nanotelleri kullanarak ve bunları güçlü bağları oluşturmak için ısıyla katılaştırılmış bağımsız bir 3D ağa dökerek ürettiler. Materyali daha güçlendirmek için ikinci bir bakır katı eklediler.Testlerde, bakır köpükler basınç uygulandığında ve yüksek hava hızlarında şeklini korudu. Bu durum yüz maskelerinde ve hava filtrelerinde yeniden kullanabilmek için dayanıklı olacağını ve sıkıştırılmış hava yada yıkama ile temizlenebileceği izlenimini oluşturdu.
Araştırma ekibi, metal köpüklerin SARS-CoV-2 filtrelemek için uygun olan 0.1-1.6 μm boyut aralığındaki partiküller için mükemmel filtreleme yeterliliğine sahip olduğunu buldu.En etkili materyalleri ise hacminin %15’ini oluşturan bakır ve 2.5 mm kalınlığındaki bir versiyondu.Bu köpük büyük bir yüzey alanına sahipti ve yüz maske testlerinde yaygın olarak kullanılan 0.1-0.4 boyutundaki aerosolleşmiş tuz partüküllerinin %97’sini yakalamayı başardı.Ekibin hesaplamalarına göre, köpüklerinin nefes almaya elverişliliği ticari olarak mevcut olan polipropilen N95 yüz maskeleriyle genel olarak kıyaslanabilir.
Araştırmacıların yeni materyal bakır bazlı olduğu için filtrelerin temizlik maddelerine karşı dirençli olması birçok dezenfeksiyon seçeneğine izin vermesi gerektiğini ve antimikrobiyal özelliklerinin yakalanan bakteri ve virüsleri öldürmeye yardımcı olacağını söylüyor..Buna ek olarak, geri dönüştürülebilirler.Araştırmacılar bugün her bir maskenin $2 gibi bir ücrete mal olacağını tahmin ediyor ve dezenfekte etme ve yeniden kullanılabilirliği ile kullanım ömrünün uzamasıyla ekonomik anlamda şuanda mevcut olan ürünlere rakip olacak.
Kaynak: scitechdaily.com
