Эффективность тканевых масок повышается до 99% с инновационными нановолоконными мембранами

Тканевые маски, которые многие используют сегодня, обеспечивают некоторую защиту от COVID-19. Однако, как правило, она значительно ниже, чем у профессиональных масок N95, применяемых медработниками.

Это может скоро измениться. Студенты инженерного колледжа Университета Бригама Янга (BYU) совместно с фондом Nanos Foundation разработали нановолоконную мембрану, которую можно разместить между слоями ткани в самодельной маске.

В то время как обычная тканевая маска сегодня может задерживать менее 50% вирусных частиц, новая мембрана — которую можно изготовить из простых и недорогих материалов — сможет блокировать от 90 до 99% частиц. Это повышает эффективность, сохраняя при этом воздухопроницаемость.

Мембраны создаются методом "электроспиннинга". Этот процесс включает растворение полимерного пластика, а затем использование электрического тока для движения капли полимера вниз через иглу. При ускорении капля растягивается в очень тонкое волокно, сохраняющее статический заряд.

"Эти нановолокна случайным образом оседают на коллекторе, создавая своего рода нетканую сетку", — пояснила Кэти Варела, студентка-механик BYU, участвующая в проекте.

Оставшийся заряд в волокнах полезен, потому что вирусные частицы также имеют статический заряд. "Когда они приближаются к вашей маске, они будут статически притягиваться к ней и не смогут пройти сквозь. Это предотвращает их вдыхание".

Помимо резкого повышения эффективности, ключевым преимуществом масок с нановолоконной мембраной является то, что, в отличие от традиционных масок N95, которые считаются жаркими и душными, они обеспечивают циркуляцию (отфильтрованного) воздуха, воды и тепла.

"Сегодня не только сложно найти маску N95, но и самая лучшая маска бесполезна, если вы не будете её носить", — сказал Уилл Вале, директор фонда Nanos Foundation. "Через наши нановолоконные мембраны дышать в шесть раз легче, чем через существующие маски N95, что делает их более прохладными, сухими и комфортными".

Группа планирует сделать инструкции по созданию мембран открытыми. Они надеются, что некоммерческие организации будут использовать эти инструкции для создания локальных пунктов, куда люди смогут приносить свои маски для установки мембраны. Они также надеются, что другие инженеры используют их работу как трамплин для производства более эффективных фильтров.

"У нас был собственный патентованный процесс производства нановолокон, но мы поняли: у нас есть экспертиза в этой области — почему бы не объединить усилия и не выпустить версию, которую сможет повторить кто угодно?" — сказал Вале об истоках проекта.

Когда Вале и его коллеги предложили BYU сотрудничать, университет "ухватился за эту возможность". Помимо финансирования и помещений, университет предоставил компании "фантастических студентов, которые действительно продемонстрировали невероятную рабочую этику и стремление помочь нуждающимся".

Использование передовой науки для немедленного положительного воздействия также было очень ценно для студентов BYU, участвующих в проекте.

"Этот опыт делает всё очень реальным", — сказала Варела. "Я очень рада, что могу помочь в борьбе с COVID-19, чтобы помочь людям по всему миру и в моём сообществе".