Una mascarilla de nanocables de titanato que puede eliminar patógenos

El “papel” de filtro hecho de nanocables de óxido de titanio es capaz de atrapar patógenos y destruirlos con la luz. Este descubrimiento realizado por un laboratorio de EPFL podría aplicarse en equipos de protección personal, así como en sistemas de ventilación y aire acondicionado

Como parte de los intentos de reducir la pandemia de COVID-19, las máscaras de papel se están volviendo cada vez más obligatorias. Su eficacia relativa ya no está en duda, pero su uso generalizado tiene una serie de inconvenientes. Estos incluyen el impacto ambiental de las máscaras desechables hechas de capas de microfibras de plástico de polipropileno no tejido. Además, simplemente atrapan patógenos en lugar de destruirlos. “En un entorno hospitalario , estas máscaras se colocan en contenedores especiales y se manipulan adecuadamente”, dice László Forró, jefe del Laboratorio de Física de Materias Complejas de la EPFL. “Sin embargo, su uso en el resto del mundo, donde se arrojan en contenedores de basura abiertos e incluso se dejan en la calle, puede convertirlos en nuevas fuentes de contaminación”.

Los investigadores del laboratorio de Forró están trabajando en una solución prometedora a este problema: una membrana hecha de nanocables de óxido de titanio, similar en apariencia al papel de filtro pero con propiedades antibacterianas y antivirales.

Su material funciona utilizando las propiedades fotocatalíticas del dióxido de titanio. Cuando se exponen a la radiación ultravioleta , las fibras convierten la humedad residente en agentes oxidantes como el peróxido de hidrógeno, que tienen la capacidad de destruir patógenos. “Dado que nuestro filtro es excepcionalmente bueno para absorber la humedad, puede atrapar gotas que transportan virus y bacterias”, dice Forró. “Esto crea un entorno favorable para el proceso de oxidación, que es provocado por la luz”.

El trabajo de los investigadores aparece hoy en Advanced Functional Materials e incluye experimentos que demuestran la capacidad de la membrana para destruir E. coli, la bacteria de referencia en la investigación biomédica, y hebras de ADN en cuestión de segundos. Con base en estos resultados, los investigadores afirman, aunque esto queda por demostrar experimentalmente, que el proceso sería igualmente exitoso en una amplia gama de virus, incluido el SARS-CoV-2.

Su artículo también establece que la fabricación de tales membranas sería factible a gran escala: solo el equipo del laboratorio es capaz de producir hasta 200 m 2 de papel de filtro por semana, o suficiente para hasta 80.000 máscaras por mes. Además, las máscaras se pueden esterilizar y reutilizar mil veces. Esto aliviaría la escasez y reduciría sustancialmente la cantidad de desechos creados por las mascarillas quirúrgicas desechables . Finalmente, el proceso de fabricación , que consiste en calcinar los nanocables de titanita, los estabiliza y evita el riesgo de que el usuario inhale nanopartículas.

Una start-up llamada Swoxid ya se está preparando para sacar la tecnología del laboratorio. “Las membranas también podrían usarse en aplicaciones de tratamiento de aire, como sistemas de ventilación y aire acondicionado, así como en equipos de protección personal “, dice Endre Horváth, autor principal del artículo y cofundador de Swoxid.

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