I ricercatori dell'Università Politecnica di Hong Kong hanno sviluppato una tecnologia di filtraggio innovativa che protegge dai migliori inquinanti presenti nell'aria.

La foschia è solitamente composta da inquinanti sotto forma di minuscole particelle sospese o nebbie/goccioline fini emesse dai veicoli, centrali e fabbriche a carbone. L'esposizione continua aumenta il rischio di sviluppare problemi respiratori, malattie cardiache e cancro ai polmoni. Possiamo evitare l'aria malsana?

Una semplice maschera facciale in grado di bloccare le particelle sospese è stata sviluppata dagli scienziati del Dipartimento di ingegneria meccanica della Hong Kong Polytechnic University (PolyU). Il progetto è guidato dal professor Wallace Woon-Fong Leung, un rinomato esperto di filtrazione, che ha passato la sua carriera a capire questi assassini invisibili.

Ad Hong Kong, le particelle sospese PM 10 e PM 2,5 vengono monitorate. PM 10 si riferisce a particelle di dimensioni pari o inferiori a 10 micron (o micrometri), mentre il PM 2,5 misura 2,5 micron o meno. In prima linea nella lotta all'inquinamento atmosferico, Il professor Leung prende di mira gli inquinanti ultrafini che sono stati ancora rilevati dai monitor della qualità dell'aria:particelle che misurano 1 micron o meno, che percepiva come una minaccia più importante per la salute umana.

"Secondo me, nano-aerosol (colloide di particelle solide fini o goccioline liquide da sub-micron a nano-dimensioni), come le emissioni diesel, sono i più letali per tre motivi. Primo, sono nella loro abbondanza per numero sospesi nell'aria. Secondo, sono troppo piccoli per essere filtrati utilizzando le tecnologie attuali. Terzo, possono passare facilmente attraverso i nostri polmoni e farsi strada nei nostri sistemi respiratori, e successivamente il nostro vascolare, sistema nervoso e linfatico, facendo il peggior tipo di danno".

Però, sarebbe difficile respirare attraverso la maschera se fosse necessario bloccare i nano-aerosol. Per realizzare un filtro efficace e altamente traspirante, un nuovo filtro che fornisce un'elevata efficienza di filtrazione ma è richiesta una bassa resistenza all'aria (o una bassa caduta di pressione).

Secondo il professor Leung, le particelle inquinanti entrano nel nostro corpo in due modi:dal flusso d'aria che le trasporta e dal movimento di diffusione di queste minuscole particelle. Poiché le particelle vengono intercettate dalle fibre della maschera, vengono filtrati prima di raggiungere i nostri polmoni.

Fibre da materiali naturali o sintetici possono essere trasformate in nanofibre intorno a 1/500 del diametro di un capello (circa 0,1 mm) attraverso le nanotecnologie. Mentre le nanofibre aumentano la superficie per l'intercettazione dei nano-aerosol, incorrono anche in una maggiore resistenza all'aria. La nuova innovazione del professor Leung mira a dividere la quantità ottimale di nanofibre in più strati separati da uno spazio permeabile, lasciando molto spazio per il passaggio dell'aria.

Una maschera facciale convenzionale può bloccare solo circa il 25% dei nano-aerosol da 0,3 micron in condizioni di test standard. Il professor Leung ha dichiarato:"La maschera in nanofibra multistrato può bloccare almeno l'80% dei nano-aerosol sospesi, anche quelli inferiori a 0,3 micron. Intanto, chi lo indossa può respirare comodamente come indossando una maschera facciale convenzionale, rendendolo superbo per qualsiasi occasione all'aperto. Un'altra opzione è quella di fornire una maschera in nanofibra che abbia la stessa efficienza di cattura della maschera facciale convenzionale, eppure è almeno parecchie volte più traspirante, che sarebbe adatto per il gruppo di lavoro."

La nuova tecnologia di filtrazione è stata ben riconosciuta. Recentemente, Il professor Leung e il suo team hanno vinto una medaglia d'oro e un premio al merito speciale dal Ministero dell'istruzione nazionale rumeno alla 42a Mostra internazionale delle invenzioni di Ginevra tenutasi in Svizzera.

Se la svolta si trasforma in maschere chirurgiche aderenti, sono altrettanto efficaci contro batteri e virus le cui dimensioni sono inferiori a 1 micron. "Nel futuro, i professionisti medici in prima linea possono avere una protezione più forte contro batteri e virus mortali, " ha aggiunto il professor Leung.

Inoltre, è in fase di sviluppo una nuova tecnologia di purificazione del gas per convertire i gas inquinanti nocivi, come NOx e composti organici volatili, a sostanze innocue inclusi acidi, anidride carbonica e vapore acqueo.

Andando oltre la protezione personale, le tecnologie di filtrazione e purificazione quando combinate possono anche pulire l'aria negli edifici e migliorare la qualità dell'aria interna. Il professor Leung ha detto che potrebbero realizzare filtri per la purificazione dell'aria che possono essere facilmente inseriti in edifici vecchi e nuovi, senza ulteriori strutture di supporto o costi aggiuntivi. Perciò, il potenziale è illimitato; i filtri purificatori d'aria possono essere installati anche nelle cabine degli aerei, veicoli, treni e navi. Una soluzione così pratica può essere la via del futuro per un'aria "più pulita e più sana".