Le mascherine di stoffa che molti stanno sfoggiando in questi giorni offrono una certa protezione contro il COVID-19. Però, in genere forniscono molto meno delle maschere N95 professionali utilizzate dagli operatori sanitari.

Questo potrebbe presto cambiare. Recentemente, gli studenti del College of Engineering della BYU hanno collaborato con la Nanos Foundation per sviluppare una membrana in nanofibra che può essere inserita tra i pezzi di stoffa in una maschera fatta in casa.

Mentre la tipica maschera di stoffa di oggi potrebbe bloccare meno del 50% delle particelle virali, la membrana, che può essere realizzata utilizzando semplici, materiali economici:saranno in grado di bloccare dal 90 al 99% delle particelle, aumentando l'efficacia preservando la traspirabilità.

Le membrane sono realizzate attraverso un processo chiamato "elettrofilatura, " che comporta la dissoluzione di una plastica polimerica in una soluzione e quindi l'utilizzo di una corrente elettrica per spostare una gocciolina del polimero verso il basso attraverso un ago. Quando la gocciolina accelera, si allunga in una fibra molto piccola che trattiene una carica statica.

"Quelle nanofibre atterrano casualmente su un collettore per creare una sorta di rete non tessuta, "ha detto Katie Varela, un senior di ingegneria meccanica della BYU nel team di progetto.

La carica residua nelle fibre è benefica, lei spiegò, perché le particelle virali hanno anche una carica statica. "Quando si avvicinano alla tua maschera, saranno staticamente attratti dalla maschera e non potranno attraversarla, e quindi ti impedisce di inalare virus."

Oltre al notevole miglioramento dell'efficacia, un altro vantaggio chiave delle maschere in nanofibra è che, a differenza delle tradizionali maschere N95, che hanno la reputazione di essere caldi e soffocanti, consentono la circolazione dell'aria (filtrata), acqua e calore.

"Non solo è difficile trovare una maschera N95 in questi giorni, ma la maschera migliore è inutile se non la indossi, " disse Will Vahle, direttore della Fondazione Nanos. "Le nostre membrane in nanofibra sono sei volte più facili da respirare rispetto alle maschere N95 esistenti, rendendoli più freschi, più secco, e più comodo."

Il gruppo prevede di rendere open source le istruzioni per la creazione delle membrane. Sperano che le organizzazioni senza scopo di lucro utilizzino le istruzioni per creare siti locali in cui le persone possano portare le loro maschere da indossare con una membrana. Sperano anche che altri ingegneri utilizzino il loro lavoro come trampolino di lancio per produrre filtri più efficaci.

"Avevamo il nostro processo di produzione di nanofibre proprietario, " ha detto Vahle delle origini del progetto, "ma ci siamo resi conto, Hey, abbiamo una certa esperienza in questo:perché non lo mettiamo insieme e rilasciamo una versione che chiunque può fare?"

Quando Vahle e i suoi colleghi si sono rivolti alla BYU per collaborare al progetto, BYU "ha colto al volo l'opportunità, " Ha detto Vahle. Oltre a fornire finanziamenti e strutture, l'università ha collegato l'azienda con "studenti fantastici, che hanno davvero dimostrato un'incredibile etica del lavoro e una spinta ad aiutare le persone bisognose".

Anche l'utilizzo della scienza all'avanguardia per avere un impatto positivo immediato è stato molto prezioso per gli studenti BYU del progetto.

"Questa esperienza rende le cose molto reali, " ha detto Varela. "Sono davvero contento di essere in grado di aiutare con questa lotta contro COVID-19 per aiutare le persone in tutto il mondo e nella mia comunità".