Uma nova direção para o desenvolvimento da proteção contra epidemias – nanomáscaras

A nova pneumonia por coronavírus de 2019, que apareceu pela primeira vez em Wuhan e devastou todo o país, causou pânico na sociedade e teve um grande impacto na economia nacional. Foi outra doença infecciosa respiratória que se espalhou por todo o país após a SARS em 2003.

Verificou-se que o novo coronavírus de 2019 é o sétimo coronavírus conhecido, com um diâmetro de cerca de 80-120 nanômetros, que pode infectar vertebrados como humanos, ratos, porcos, gatos, cães, lobos, galinhas, gado e pássaros. A principal via de transmissão é através de gotículas provenientes da tosse ou espirro. Dado este modo de transmissão, a via de infecção na maioria dos casos envolve o contato direto com o vetor viral. Atualmente, não existe tratamento específico para o vírus. Evitar frequentar locais públicos lotados, evitar o contato com pacientes infectados e lavar frequentemente as mãos são os principais métodos de prevenção atualmente.

Usar máscara é um meio importante para isolar a propagação do vírus, proteger grupos suscetíveis e alcançar uma proteção individual eficaz. Atualmente, as máscaras podem isolar bactérias e partículas PM2.5 principalmente de duas maneiras: (1) Adsorção eletrostática, que pertence a um método de isolamento ativo, ou seja, a força eletrostática entre as fibras na camada intermediária da máscara é usada para adsorver bactérias e partículas minúsculas (2) Isolamento físico, que pertence a um método de isolamento passivo, ou seja, a utilização da pequena estrutura de poros da própria máscara para bloquear a invasão de bactérias e vírus. Entre eles, o método de isolamento físico utiliza principalmente o efeito da gravidade, o efeito de interceptação, o efeito de difusão e o efeito de inércia de bactérias e partículas finas.

Os requisitos de design das máscaras cirúrgicas médicas gerais são que elas possam bloquear partículas bacterianas de aerossol com diâmetro superior a 3 mícrons. A camada central da máscara tem um grande diâmetro de poros, o que não consegue atingir perfeitamente o isolamento físico de pequenas partículas de bactérias e vírus. O método é principalmente adsorção eletrostática. No entanto, à medida que o tempo de uso aumenta (como 1 a 2 horas), devido à respiração do usuário e outras atividades humanas, a máscara fica úmida, sua capacidade de adsorção eletrostática é enfraquecida e o efeito de isolamento deteriora-se gradualmente. Dado o pequeno tamanho do vírus, as máscaras cirúrgicas médicas comuns não podem alcançar proteção de isolamento eficaz e de longo prazo.

Nanomáscaras tornaram-se uma máscara de proteção médica de alta eficiência devido ao seu desempenho de filtragem eficiente. Semelhante às máscaras médicas comuns, as máscaras nano antibacterianas também incluem uma camada externa, uma camada intermediária, uma camada interna, presilhas para as orelhas, clipes para o nariz e outras peças. A característica especial das nanomáscaras é que a camada intermediária é composta por nanomembranas com poros menores (100-200 nanômetros), geralmente materiais de PTFE. O filme de PTFE preparado pelo método de estiramento unidirecional ou biaxial tem uma estrutura microporosa semelhante a uma teia de aranha na superfície e tem mudanças muito complexas na estrutura tridimensional, como conexão de rede, incrustações de furos e curvatura de poros, por isso tem excelente filtragem de superfície. Características. As nanomáscaras produzidas com este material possuem características de alta eficiência de barreira, longa vida útil, leves e respiráveis, e são uma nova direção para o desenvolvimento de máscaras no futuro. No entanto, actualmente, tais máscaras são relativamente caras e não podem substituir completamente as máscaras tradicionais. (Guo Xiaogang, membro da Sociedade Chinesa de Compostos)