Maschere facciali Graphene impostate per aumentare la protezione dal Coronavirus

Da quando è stato scoperto nel Regno Unito nel 2004, il grafene - un singolo strato di atomi di carbonio strettamente legato in un reticolo esagonale a nido d'ape - è stato utilizzato in un numero sempre crescente di applicazioni. Ora gli scienziati della City University of Hong Kong (CityU) hanno utilizzato il cosiddetto "materiale delle meraviglie" per sviluppare una maschera facciale antibatterica che ha il potenziale per combattere Covid-19 in modo rapido, economico e sostenibile.

I risultati sono stati pubblicati sulla rivista scientifica ACS Nano. Usate in tutto il mondo, le comuni maschere chirurgiche sono un modo importante per fermare la diffusione di Covid-19. Tuttavia, le particelle virali possono ancora depositarsi e sopravvivere su tali maschere, il che significa che se vengono toccate o smaltite in modo inappropriato, possono ancora causare infezioni.

Un team di ricerca del Dipartimento di Chimica della CityU (insieme ad altri partner), guidato dal Professore assistente Dr. Ye Ruquan, ha ora sviluppato una maschera realizzata con grafene indotto dal laser. Questo ha già dimostrato notevoli proprietà antibatteriche e può avere un potenziale contro i coronavirus. Negli esperimenti con due tipi di coronavirus umani, le maschere hanno disattivato il 90% delle particelle virali alla luce del sole in soli cinque minuti e il 100% entro 10 minuti. Oltre alle sue proprietà antibatteriche, il grafene genera anche calore quando viene esposto alla luce, il che aiuta il processo di decontaminazione. Il Dr. Ye ha detto:

"Sono necessarie ulteriori ricerche per determinare la ragione esatta della natura antibatterica del grafene. Può essere correlato ai danni causati alle cellule batteriche dai bordi taglienti del grafene, ed eventualmente anche agli effetti di disidratazione indotti dalle proprietà idrorepellenti del grafene"

Produzione innovativa

Uno degli aspetti più innovativi della nuova maschera è il modo in cui viene prodotto il grafene utilizzato. I metodi convenzionali per la produzione del grafene hanno tipicamente uno scarso controllo sulla forma del prodotto e richiedono condizioni di alta temperatura e lunghi percorsi di sintesi, con costi elevati.

Al contrario, la produzione di grafene indotta dal laser è economica e facile. Il passaggio di un laser su un'area di 100 cm² di un materiale contenente carbonio come la cellulosa o la carta per soli 90 secondi può creare il grafene necessario per lo strato esterno o interno della maschera, utilizzando una bassa quantità di energia e senza sostanze chimiche. La regolazione della potenza del laser permette di controllare la dimensione dei pori del grafene, dando alle maschere una traspirabilità simile a quella delle maschere chirurgiche. Il Dr. Ye ha detto:

"Penso che lo snellimento della produzione dovrebbe essere semplice e che il prezzo di ogni maschera dovrebbe scendere tra quello di una maschera chirurgica e quello di una maschera N95. Inoltre, le maschere in grafene indotte dal laser sono riutilizzabili e biodegradabili, riducendo l'impatto delle maschere monouso non biodegradabili"

I passi successivi

Il passo successivo per il team di ricerca è quello di valutare l'efficienza antivirale delle maschere di grafene e sviluppare una strategia di produzione. Il team prevede di rilasciare la maschera sul mercato poco dopo la certificazione dei test. Il Dr. Ye ha spiegato:

"Siamo in contatto con un produttore della terraferma che produce maschere lavabili. Abbiamo deciso di utilizzare una miscela di grafene con tessuto perché il grafene puro è più difficile da scalare e stiamo attualmente testando dei prototipi"