Un'immagine 3D (scattata con microscopia confocale laser) mostra caratteristiche simili a crateri generate dalle goccioline catturate. Credito:Northwestern University
Sebbene le barriere di plexiglass siano apparentemente ovunque in questi giorni, tra le corsie dei negozi di alimentari, intorno ai tavoli dei ristoranti e che sovrastano i cubicoli degli uffici:sono una soluzione imperfetta per bloccare la trasmissione di virus.
Invece di catturare goccioline respiratorie e aerosol carichi di virus, i divisori in plexiglass deviano semplicemente le goccioline, facendoli rimbalzare via ma rimanere in aria. Per migliorare la funzione di queste barriere protettive, I ricercatori della Northwestern University hanno sviluppato un nuovo materiale trasparente in grado di catturare goccioline e aerosol, rimuovendoli efficacemente dall'aria.
Il materiale è chiaro, liquido viscoso che può essere verniciato su qualsiasi superficie, compresa la plastica, bicchiere, Di legno, metallo, acciaio inossidabile, cemento e tessuti. Quando le goccioline entrano in collisione con la superficie rivestita, si attaccano ad esso, farsi assorbire e seccare. Il rivestimento è anche compatibile con materiali antivirali e antimicrobici, quindi agenti igienizzanti, come il rame, potrebbe essere aggiunto alla formula.
"Le goccioline si scontrano continuamente con le superfici interne, ", ha affermato Jiaxing Huang della Northwestern, l'autore senior dello studio. "Proprio adesso, i divisori in plexiglass sono dispositivi deviatori; deviano le goccioline. Se una superficie potesse effettivamente intrappolare le goccioline, allora ogni singola goccia efficacemente rimossa dall'aria interna sarebbe un'eliminazione riuscita di una potenziale fonte di trasmissione".
La ricerca sarà pubblicata mercoledì (16 giugno) sulla rivista chimica . Nello studio, i ricercatori hanno scoperto che anche quando hanno bombardato le superfici con goccioline di aerosol, a concentrazioni di ordini di grandezza superiori a quelle tipiche di un ambiente interno, le superfici rivestite catturavano ancora tre volte più goccioline di aerosol rispetto alle superfici non rivestite.
Huang è professore di scienza e ingegneria dei materiali alla McCormick School of Engineering della Northwestern. Zhilong Yu, Murak Kadir e Yihan Liu, tutti membri del laboratorio di Huang, sono co-autori del documento. Il team ha intrapreso questo progetto durante l'ordine di soggiorno a casa all'inizio della pandemia.
Una fiala del nuovo, soluzione polimerica trasparente, che è sufficientemente viscoso per il rivestimento della lama. Credito:Northwestern University
L'ingrediente principale del materiale del team Northwestern è un polimero polielettrolitico comunemente utilizzato in un'ampia varietà di prodotti cosmetici. Se applicato con una lama o un pennello, la formula risultante produce rivestimenti uniformi e conformi su un'ampia gamma di superfici interne senza danneggiare o scolorire il materiale originale.
Il team di Huang ha scoperto che anche le superfici sono rimaste trasparenti e prive di foschia anche se cosparse di goccioline. In altre parole, le superfici non apparivano sporche o sporche dopo essere state inondate di goccioline. Se utilizzato su barriere in plexiglass, quelle barriere rivestite non avrebbero bisogno di essere pulite più frequentemente delle barriere non rivestite.
La maggior parte delle malattie infettive si diffonde attraverso goccioline respiratorie e aerosol, che gli umani rilasciano costantemente quando parlano, ridendo, cantando ed espirando. Poiché il rivestimento è così versatile, Huang immagina che possa essere utilizzato su barriere in plexiglass e schermi facciali, nonché su superfici no-touch o low-touch, come pareti o anche tende, per eliminare quelle goccioline dall'aria.
"Ci sono enormi aree di superfici interne che vengono a malapena toccate da persone o animali domestici. Se riutilizzassimo queste superfici "inattive" per catturare le goccioline respiratorie, allora potrebbero diventare "dispositivi" funzionali per aiutare a ridurre la trasmissione aerea di malattie infettive, " ha detto. "Gli agenti patogeni intrappolati in superficie possono quindi essere prontamente inattivati nel tempo, che può essere accelerato da ingredienti igienizzanti pre-applicati. Possono anche essere rimossi durante la pulizia ordinaria."
Mentre Huang afferma che le maschere per il viso sono uno strumento di salute pubblica insostituibile per aiutare a prevenire la diffusione di goccioline infettive, crede che intrappolare le goccioline sulle superfici potrebbe essere un altro strumento efficace.
"In un gioco per computer, Per esempio, non vuoi entrare in un campo di battaglia con un solo pezzo di armatura, " ha detto. "Ha senso sfruttare più livelli di difesa".