У ЗША распрацавалі маску, якая знішчае каранавірусы

Як яна працуе?

Каманда даследнікаў з Масачусецкага тэхналагічнага інстытута стварыла ахоўную маску для твару, якая дэзактывуе вірусы з дапамогай цяпла, паведамляе nv.ua.

Аўтары паказалі, што такая прылада можа забіваць амаль усе вірусы, якія праходзяць праз яго з плынню паветра.

Даследчыкі імкнуцца стварыць маскі, якія выкарыстоўваюць нагрэтую медную сетку. Калі чалавек у масцы ўдыхае і выдыхае, паветра шматкроць праходзіць праз сетку, і ўсе вірусныя часціцы ў паветры запавольваюцца і дэзактывуюцца сеткай і высокімі тэмпературамі. Са слоў даследнікаў, такая маска можа быць карысная для медыцынскіх работнікаў, а таксама для прадстаўнікоў грамадскасці ў сітуацыях, калі складана дамагчыся сацыяльнага дыстанцыявання, напрыклад, у перапоўненым аўтобусе.

«Гэта зусім новая канцэпцыя маскі, бо яна ў першую чаргу не блакуе вірус. Напраўду яна дазваляе вірусу праходзіць праз маску, але запавольвае і дэзактывуе яго», - кажа Майкл Страна, прафесар хімічнай інжынерыі ў Масачусецкім тэхналагічным інстытуце.

Страна з калегамі пачалі вывучаць канцэпцыі новых тыпаў масак для твару ў сакавіку, неўзабаве пасля таго, як Масачусецкі тэхналагічны інстытут згарнуў даследчыя работы на тэрыторыі кампуса. Яны пачалі з вывучэння існых навуковых справаздач аб розных тыпах масак і не знайшлі масак, прызначаных у першую чаргу для знішчэння вірусаў шляхам награвання.

«Маскі, якія мы носім цяпер, прызначаныя для ўлоўлівання часціц віруса. Яны сапраўды забяспечваюць абарону, але ніхто не думае пра інактывацыю віруса і стэрылізацыю паветра. Гэта мяне здзівіла», - кажа Страна.

Каманда мела намер распрацаваць маску, якая забівала б вірусы з дапамогай цяпла. Яны наважылі выкарыстаць медную сетку ў якасці награвальнага і бар’ернага элемента і выканалі матэматычнае мадэляванне, каб вызначыць аптымальны тэмпературны дыяпазон, які ім спатрэбіцца для знішчэння каранавіруса, якія ідуць унутр або вонкі ад натуральнага дыхання.

«Пераважная большасць масак сёння функцыянуюць шляхам фільтрацыі, фільтрацыі часціц па памеры або электрычнаму зараду. Гэтая маска заснаваная на іншым механізме і працуе пераважна за кошт тэрмічнай інактывацыі», - растлумачылі аўтары працы.

Даследчыкі падлічылі, наколькі хутка каранавірусы раскладаюцца пры розных тэмпературах і ўмовах захопу, і выявілі, што пры тэмпературы каля 90 градусаў Цэльсія можна дамагчыся змяншэння вірусных часціц у тысячу або мільён разоў, у залежнасці ад канчатковага памеру маскі. Яны таксама паказалі, што гэтая тэмпература можа быць дасягнутая шляхам прапускання электрычнага току праз медную сетку таўшчынёй 0,1 міліметра.

Існыя прататыпы ўключаюць 9-вольтавую батарэю, якая выпрацоўвае дастаткова энэргіі для нагрэву маскі цягам некалькіх гадзін і астуджае паветра перад тым, як ён будзе ўдыхацца.

Медная сетка акружаная нэапрэнам - ізаляцыйным матэрыялам, які прадухіляе празмернае награванне вонкавага боку маскі.

Даследчыкі змаглі павысіць эфектыўнасць дэзактывацыі вірусаў, скарыстаўшыся дыханнем, каб стварыць тып рэактара, вядомы як рэактар са зваротнай плынню. Калі чалавек у масцы ўдыхае і выдыхае, струмень паветра ўвесь час змяняе кірунак, дазваляючы вірусам у масцы праходзіць праз сетку шмат разоў, што павышае імавернасць іх дэзактывацыі. Вычышчанае паветра выходзіць з вентыляцыйных адтулін з абодвух бакоў маскі.

«Дасягненне тэмпературы для інактывацыі вірусаў пры адначасовай цеплаізаляцыі твару чалавека і забеспячэнні прымальна прахалоднага ўдыхання паветра стала цікавай праблемай цеплаперадачы, якую мы развязалі з дапамогай нэапрэнавай ізаляцыі і рэгенератыўнага абагрэву», - прызналіся аўтары даследавання.

Патэнцыйная перавага масак з падагрэвам палягае ў тым, што, паколькі яны забіваюць вірус, іх не трэба дэзінфікаваць або выкідаць пасля заканчэння ўжывання. Акрамя таго, яны могуць прапанаваць дадатковую абарону, выдаліўшы вірус, а не толькі яго фільтрацыю.

«Мы паказваем, што на твары можна насіць штосьці не занадта грувасткае, што сапраўды дазваляе дыхаць стэрыльным з медыцынскай пункту гледжання паветрам», - кажа Страна.

Са слоў даследнікаў, маскі з падагрэвам будуць даражэйшымі, чым маскі з тканіны або хірургічныя маскі, але яны могуць быць карысныя ў сітуацыях, калі рызыка ўздзеяння высокая, а кошт не выклікае турботы. Яны падалі заяўку на патэнт на дызайн сваёй маскі і плануюць пачаць выпрабаванні прататыпаў у Масачусецкім тэхналагічным інстытуце. Пры гэтым аднымі з першых гэтую маску змогуць выкарыстоўваць вайскоўцы - даследаванне фінансавалася, у тым ліку, Управай вайскова-марскіх даследаванняў.