Уже во второй половине XIX века было известно о том, что для предотвращения распространения инфекций, врачи и медсёстры должны надевать хлопковые маски для прикрытия рта и носа. И по сей день ношение масок остаётся неотъемлемой частью борьбы с инфекционными заболеваниями, например, такими как COVID-19.
Но большинство из нас по-прежнему используют ту же технологию, что и 100 лет назад. Даже самые лучшие защитные маски далеко не всегда удобны, и не рассчитаны на многократное использование. Вот почему учёные по всему миру пытаются разработать защитные маски нового поколения – от неразрушающихся до самоочищающихся.
Содержание:
Высокотехнологичные защитные маски будущего:
Респиратор N95
Спору нет, обычные тканевые маски хороши во многих отношениях, но они не так эффективны в борьбе с вирусами, как, например, респираторы N95. Цифра «95» в названии означает, что респиратор отфильтровывает 95% крошечных частиц, находящихся в воздухе, которые могут переносить вирусы и бактерии, при этом позволяя самому воздуху проходить сквозь себя. Всё бы хорошо, но проблема в том, что для достижения 95-процентной фильтрации маска-респиратор обязательно должна плотно прилегать к лицу использующего её человека.
К тому же, из-за сложностей со стерилизацией, каждая маска в основном одноразовая. Материал N95 состоит из слоёв очень тонких волокон, которые для улавливания капель и микробов используют электрические заряды. Мыльная вода, чистящие средства, а также высокие температуры оказывают разрушительное действие на эти волокна. По этой причине стерилизация этими привычными методами не подходит.
Чтобы решить эту проблему, исследователи из Массачусетского технологического института и Центра женского здоровья имени Бригама работают над силиконовым респиратором, который они назвали «системой iMASC». Наверняка, у вас на кухне может быть мягкая силиконовая форма для выпечки. Силикон можно запекать, варить или даже жарить во фритюре, и с ним ничего не будет.
Главная цель iMASC.
Такие маски в целях стерилизации можно будет замачивать в отбеливателе и подвергать высоким температурам, что сделает возможным многоразовое использование. Единственная загвоздка в том, что для работы им требуется немного материала N95, который нужно будет вставлять в прорези спереди, и этот материал необходимо будет заменять после каждого использования маски. Но по сравнению с обычными респираторами, в iMASC используется менее половины фильтра. Таким образом, они в два раза экономнее используют ограниченный запас материала N95.
На данный момент силиконовым респираторам iMASC требуются дополнительные тестирования, прежде чем поступить в продажу. И хотя такие респираторы будут шагом вперёд по сравнению с обычными, но по своей сути они всё равно уязвимы, т. к. требуют стерилизации. Поэтому другие учёные работают над тем, чтобы маски дезинфицировались сами.
Например, исследователи из Университета Центральной Флориды разрабатывают нано плёночные покрытия для масок и других видов защитного снаряжения. Эти покрытия представляют собой ультратонкие слои всего в несколько атомов, при этом обладающими большим защитным функционалом. И не только защитным, но даже атакующим. Как говорится в заявке на получение гранта, цель состоит в том, чтобы атаковать микробы при помощи слоя кислородсодержащих нано частиц, которые поглощают энергию естественного света, а затем в присутствии определённых веществ излучают ультрафиолетовый свет.
Получается, что любые капли, попадающие на маску, будут облучаться крошечными вспышками ультрафиолетового излучения, уничтожающего вирусы. Затем, чтобы действительно убедиться, что покрытие убивает определённые вирусы, исследователи планируют добавить слой молекул, способных «слипаться» с внешней поверхностью вируса, тем самым улавливая его в своеобразную «ловушку», не давая ему никаких шансов.
Влагоотталкивающие маски
Другие исследователи придерживаются принципиально иного подхода. Они считают, что лучшая маска – это та, которая в первую очередь предотвращает само попадание вирусов на материал маски. Они делают ставку на супер гидрофобные материалы, которые невероятно хорошо отталкивают воду. Как известно, вирусы путешествуют по воздуху на крошечных капельках. Задумка такова, что предотвращение прилипания капель к маске может предотвратить и проникновение вирусов.
По этой же причине исследователи из Гонконгского политехнического университета изучают тонкие покрытия из графена. Эта форма углерода способна изменять смачиваемость поверхностей. Таким образом маска с графеновым покрытием будет идеально справляться с отталкиванием вирусов.
В большинстве случаев, когда на материал попадает водянистое вещество, его капли сжимается и растекается. Другими словами, материал становится влажным. А вот гидрофобные материалы делают эти капли сферическими, поэтому с большей вероятностью они просто скатятся и упадут. Как оказалось, даже обычные хирургические макси обладают этим гидрофобным эффектом, хотя и небольшим. Но, по словам гонконгских исследователей, как только они покрываются графеном, вода начинает буквально отскакивать от них – вместе с любыми вирусами, которые она может содержать в себе.
Дополнительным преимуществом графена является тот факт, что он очень хорошо поглощает свет. Так что, даже если каплям всё-таки удастся задержаться, подвергнув маску с графеновым покрытием воздействию самого обычного солнечного света в течение нескольких минут, она достаточно нагреется для того, чтобы уничтожить все оказавшиеся на ней вирусы.
Как ни странно, но другие исследователи придерживаются совершенно противоположного подхода к созданию само стерилизующихся масок. Они исследуют супер гидрофильные вещества, то есть наоборот любящие воду. Это связано с тем, что в статье, опубликованной в августе 2020 года в журнале «Physics of Fluids», при помощи математических моделей было сделано предположение о том, что капли воды истончаются и высыхают быстрее именно на гидрофильных материалах. Ну а чем быстрее высыхает капля, тем быстрее умирают и вирусы внутри. Таким образом, не исключено, что защитные маски нового поколения будут впитывать воздушные капли, а не отталкивать их!
Но пока все эти высокотехнологичные маски не пройдут надлежащего тестирования, нам придётся продолжать использовать те, которые у нас уже есть. Но и они в вопросах блокировки вирусов не так уж и плохи!
А какие маски носите вы? Пользуетесь ли многоразовыми масками? Пишите в комментариях! Будьте здоровы, берегите себя и окружающих вас людей.
Здесь собраны самые интересные новости, факты, рейтинги, обзоры и статьи, которые есть в интернете ➡ :
- Что такое Торрент и зачем о нужен
- Современные преимущества Microsoft Excel
- Инверсионный стол: что это за тренажёр и какие проблемы он решает?
- Компенсатор его назначение и характеристики
- Технология изготовления металлоконструкций
У нас представлены самые удивительные, необычные и интересные истории, топы, факты, обзоры, рейтинги и новости. Если информация показалась любопытной то подписывайтесь на «bestfacts.ru»! Уважаемые читатели, о чем вы бы еще хотели бы узнать и поделиться со своими друзьями??? Пишите свои предложения в комментариях или публикуйте свои интересные новости, факты и истории в рубрике ДОБАВИТЬ НОВОСТЬ!!!
Загрузка...