Un nuovo metodo per realizzare maschere di grafene antibatteriche in modo rapido ed economico è stato scoperto dal Dottor Ye Ruquan, Professore assistente presso il Dipartimento di chimica e dal suo team presso la City University di Hong Kong (CityU). Le maschere hanno anche il potenziale di rendere innocuo SARS-CoV-2. Ma non è tutto, esse diventano ancora più “potenti” se ricevono anche per pochi minuti la luce del sole.
Le maschere chirurgiche comunemente utilizzate non sono antibatteriche e quindi gli elementi dannosi possono rimanere attivi per ore, il che rappresenta un rischio di infezione secondaria. Tuttavia, il grafene è noto per le sue proprietà antibatteriche e quindi gli scienziati hanno studiato la possibilità di realizzare maschere di grafene.
“In studi precedenti condotti alcuni anni fa, abbiamo scoperto che la scrittura diretta su pellicole di poliimmide commerciale [un materiale plastico polimerico] o altri biomateriali utilizzando un sistema laser a infrarossi, può generare grafene poroso 3D, che rende la fabbricazione di maschere di grafene rapida e facile “, ha detto il Dottor Ye.
Sono già in corso studi preliminari sulle maschere antibatteriche in grafene. “Il nostro materiale in grafene [LIG] può uccidere quasi tutti i batteri E. coli. L’attività di uccisione dei batteri è indotta dalle interazioni grafene-batteri “, ha spiegato il Dott. Ye. Sotto l’effetto fototermico del sole, è stato possibile uccidere i batteri con un’efficienza del 99,998% entro 10 minuti.
Inoltre, il team ha recentemente iniziato a testare la capacità del materiale LIG di combattere i virus e ha ottenuto risultati molto promettenti. I test iniziali su due coronavirus hanno rilevato che il materiale LIG ha inattivato oltre il 90% del virus in cinque minuti e tutti in 10 minuti.
La svolta del Dottor Ye combina la preparazione del grafene e il modello in un unico passaggio. Il metodo è efficace in termini di tempo e costi e può aiutare a risolvere il problema dell’approvvigionamento delle materie prime. La maggior parte dei materiali contenenti carbonio, ad esempio cellulosa o carta, può essere convertita in grafene.
Inoltre, la conversione può essere eseguita in condizioni ambientali con un sistema laser presente nella maggior parte delle officine meccaniche. “Penso che la razionalizzazione della produzione di queste mascherine dovrebbe essere semplice e il prezzo dovrebbe essere compreso tra quello di una maschera chirurgica e una maschera N95”, ha detto Ye.
Sotto il controllo del computer, il LIG può essere modellato in varie forme con una struttura porosa. Le maschere sono rese confortevoli per la respirazione regolando la potenza del laser per modificare la dimensione dei pori.
“Il nostro prossimo piano è valutare l’efficienza antivirus di questo materiale e sviluppare una strategia riutilizzabile”, ha affermato il Dott. Ye.
Il materiale LIG ha una gamma di altre applicazioni come la fabbricazione di dispositivi medici antibatterici.
“Abbiamo realizzato un prototipo di maschera facciale e, con una struttura ottimale, prevediamo di rilasciarlo sul mercato poco dopo aver ottenuto i certificati di idoneità”, ha aggiunto il Dott. Ye.
Il team ha anche fabbricato un generatore igrometrico alimentato dal respiro umano in grado di auto-riferirsi sulle condizioni di una maschera. L’adesione di batteri o particelle atmosferiche sul LIG modifica le proprietà della superficie e influisce sul potenziale indotto dall’umidità, che fornisce informazioni sulle condizioni di una mascherina. Questo tipo di maschera migliora l’effetto di protezione che è particolarmente importante per i lavoratori in prima linea.
Il team di ricerca di CityU comprende Huang Libei, Su Jianjun, Song Yun, dottorandi e Xu Siyu, studente di Master, tutti del Dipartimento di Chimica. Il lavoro è il risultato di una collaborazione tra il team del Professor Tang Ben-zhong, l’Università di scienza e tecnologia di Hong Kong, il Dr Zhu Chunlei dell’Università di Nankai e il Dr Chen Sijie del Karolinska Institutet (Hong Kong).
Fonte:Università di Hong Kong
