PANDEMIA COVID-19

El filtro de nanofibras captura casi el 100% de los aerosoles del coronavirus

El filtro podría ayudar a frenar la propagación del virus COVID-19 en el aire.

Investigadora (Foto. Freepik)
Investigadora (Foto. Freepik)

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19.05.2021 - 10:00

Un filtro hecho de nanohebras de polímero sopló tres tipos de máscaras comerciales del agua al capturar el 99,9% de los aerosoles de coronavirus en un experimento.

"Nuestro trabajo es el primer estudio que utiliza aerosoles de coronavirus para evaluar la eficiencia de filtración de máscaras faciales y filtros de aire", dijo el autor correspondiente Yun Shen, profesor asistente de ingeniería química y ambiental de UC Riverside. "Estudios anteriores han utilizado sustitutos de solución salina, perlas de poliestireno y bacteriófagos, un grupo de virus que infectan bacterias".

El estudio, dirigido por ingenieros de la UC Riverside y la Universidad George Washington, comparó la efectividad de las máscaras quirúrgicas y de algodón, una polaina para el cuello y membranas de nanofibras electrohiladas para eliminar los aerosoles de coronavirus para prevenir la transmisión aérea. La mascarilla de algodón y la polaina del cuello solo eliminaron entre el 45% y el 73% de los aerosoles. La mascarilla quirúrgica funcionó mucho mejor, eliminando el 98% de los aerosoles de coronavirus. Pero el filtro de nanofibras eliminó casi todos los aerosoles de coronavirus.

El filtro de nanofibras eliminó casi todos los aerosoles de coronavirus

La Organización Mundial de la Salud y los Centros para el Control de Enfermedades han reconocido a los aerosoles como un mecanismo principal de transmisión del virus COVID-19. Los aerosoles son partículas diminutas de agua u otra materia que pueden permanecer suspendidas en el aire durante largos períodos de tiempo y son lo suficientemente pequeñas como para penetrar en el sistema respiratorio.

Las personas liberan aerosoles cada vez que respiran, tosen, hablan, gritan o cantan. Si están infectados con COVID-19, estos aerosoles también pueden contener el virus. Inhalar una cantidad suficiente de aerosoles cargados de coronavirus puede enfermar a las personas. Los esfuerzos para frenar la propagación de aerosoles de COVID-19 se enfocan en minimizar la exposición individual y reducir la cantidad total de aerosoles en un ambiente pidiendo a las personas que usen máscaras y mejorando la ventilación interior y los sistemas de filtración de aire.

Filtro
Filtro

Estudiar un nuevo virus contagioso es peligroso y se realiza en laboratorios con las calificaciones de bioseguridad más altas, que son relativamente raras. Hasta la fecha, todos los estudios durante la pandemia sobre la eficiencia de las máscaras o filtros han utilizado otros materiales que se cree que imitan el tamaño y el comportamiento de los aerosoles de coronavirus. El nuevo estudio mejoró esto al probar tanto una solución salina en aerosol como un aerosol que contenía un coronavirus en la misma familia que el virus que causa el COVID-19, pero que solo infecta a los ratones.

La técnica de producción, conocida como electrohilado, es rentable y podría usarse para producir en masa filtros de nanofibras 

Shen y su colega de la Universidad George Washington, Danmeng Shuai, produjeron un filtro de nanofibras enviando un alto voltaje eléctrico a través de una gota de fluoruro de polivinilideno líquido para hacer girar hilos de unos 300 nanómetros de diámetro, aproximadamente 167 veces más delgados que un cabello humano. El proceso creó poros de solo un par de micrómetros de diámetro en las superficies de las nanofibras, lo que les ayudó a capturar el 99,9% de los aerosoles de coronavirus.

La técnica de producción, conocida como electrohilado, es rentable y podría usarse para producir en masa filtros de nanofibras para equipos de protección personal y sistemas de filtración de aire. El electrohilado también deja a las nanofibras con una carga electrostática que mejora su capacidad para capturar aerosoles, y su alta porosidad hace que sea más fácil respirar con filtros de nanofibras electrohilados.

"El electrohilado puede hacer avanzar el diseño y la fabricación de máscaras faciales y filtros de aire", dijo Shen. "El desarrollo de nuevas máscaras y filtros de aire mediante electrohilado es prometedor debido a su alto rendimiento en filtración, viabilidad económica y escalabilidad, y puede satisfacer las necesidades in situ de las máscaras y filtros de aire".

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