Uno sguardo dettagliato ai componenti che compongono il filtro dell'aria multifunzionale. Credito:Liron Issman / Dr Brian Graves
Un nuovo nanomateriale per la filtrazione dell'aria a base di carbonio in grado di catturare e distruggere vari virus, incluso il coronavirus animale, un parente stretto del SARS-CoV-2, il virus che causa il COVID-19, è stato sviluppato da scienziati e ingegneri di Cambridge.
Il prototipo, sviluppato e testato da un team multidisciplinare di ricercatori del Gruppo Boies, del Dipartimento di Ingegneria, e con i colleghi del Dipartimento di Scienza dei Materiali e Metallurgia e del Dipartimento di Patologia, è dotato di membrane ultrasottili in nanotubi di carbonio elettricamente conduttive . Questa nuova membrana filtrante conduttiva consente la filtrazione e la sanificazione simultanee dei virus mediante lampi termici tramite riscaldamento resistivo a temperature superiori a 100°C, disattivando i virus, incluso il betacoronavirus, in pochi secondi.
I ricercatori affermano che il filtro multifunzionale è particolarmente utile per combattere la diffusione virale di malattie trasmesse dall'aria in ambienti confinati come veicoli di emergenza, ospedali, centri ricreativi e educativi, sia che venga utilizzato come unità autonoma o in combinazione con riscaldamento, ventilazione e aria sistemi di filtrazione di condizionamento (HVAC). I risultati, compresi i risultati ottenuti durante gli studi sull'infettività dei virus supportati da modelli teorici, sono riportati nella rivista Carbon .
Il filtro rappresenta una nuova classe di mezzi di filtrazione conduttivi che consentono la funzionalità elettrica con la capacità di essere prodotti in serie e possiedono un'efficienza di filtrazione e una permeabilità all'aria che corrispondono a quelle dei filtri HEPA (aria particolata ad alta efficienza) commerciali. Cattura efficacemente le goccioline di liquido respiratorio, un vettore di molti virus, inclusi i coronavirus, che vengono prodotte attraverso la tosse, il parlare e la respirazione e che rimangono sospese nell'aria per ore, migrando per decine di metri in ambienti confinati. Sono queste particelle respiratorie che contribuiscono ad alti tassi di infezione in spazi chiusi e affollati.
Prodotto da un processo unico inventato all'Università, l'innovativo materiale dei nanotubi di carbonio è anche il pilastro dell'iniziativa ANAM, finanziata dall'EPSRC, che cerca di sbloccare il potenziale commerciale offerto dai nanotubi di carbonio.
dottorato di ricerca Lo studente Liron Issman ha dichiarato:"Sulla base delle conoscenze acquisite da questo progetto (il risultato di una sovvenzione finanziata da Innovate UK), sono stati sviluppati diversi prototipi funzionanti che mostrano la capacità del filtro di ottenere la purificazione dell'aria del 99% di una piccola stanza o un'ambulanza entro 10-20 minuti Diversi progetti di collaborazione industriale sono stati avviati con aziende leader nel settore della filtrazione dell'aria per introdurre questo materiale di nanotubi di carbonio in applicazioni all'avanguardia per aiutare a combattere il COVID-19 e altri agenti patogeni presenti nell'aria.
"Per soddisfare le richieste del mercato, il nostro processo unico viene ridimensionato commercialmente da Q-Flo Limited, uno spin-out dell'Università di Cambridge, per produrre inizialmente oltre 100.000 m 2 /anno di materiale della membrana. I vantaggi di questi materiali di filtrazione conduttivi sono che forniscono una bassa resistenza al flusso con un'elevata efficienza di cattura e capacità di riscaldamento e rilevamento aggiuntivi." + Esplora ulteriormente
