Măștile cu grafen au dovedit eficiență antibacteriană

Subiectul utilizării măștilor faciale de protecție împotriva SARS-CoV-2 se află încă în atenția oamenilor de știință. Aceștia depun eforturi în continuare pentru a identifica un tip de mască eficientă și care poate fi produsă la costuri reduse.
În momentul de față marea majoritate a oamenilor utilizează măști chirurgicale pentru a-și asigura protecția față de noul coronavirus. Cu toate acestea, aceste măști nu sunt antibacteriene, asigurând protecție doar persoanelor din jur față de purtătorul măștii. Mai mult decât atat, acestea pot reprezenta o sursă suplimentară de transmitere a infecției atunci când purtătorul atinge zona contaminată cu mâna sau când este depozitată necorespunzator. Trebuie menționat și efectul negativ asupra mediului înconjurator pe care îl dețin aceste măști, fiind realizate din materiale greu de descompus.

O echipă de cercetători din Hong Kong a prezentat recent un nou tip de mască eficientă împotriva a două specii de coronavirus. Acest tip de mască este realizat din grafen, un material cu un profil antibacterian satisfăcător. Eficiența antibacteriană este de 80% dar poate fi îmbunătățită la 100% prin expunere la lumina solară timp de 10 minute. Un alt beneficiu este costul redus la care pot fi produse măștile din grafen, soluționând astfel problemele legate de aprovizionarea cu materiale de protecție.

Studiile cu privire la producerea grafenului și utilizarea sa au fost realizate de către Dr. Ye Ruquan în timpul doctoratului. Împreună cu echipa sa de cercetare a descoperit că folosind un laser cu infraroșu CO2 pe un film de polimidă cu carbon pot obține grafen poros. Denumirea de grafen indus de laser explică faptul că laserul poate modifica structura materiei prime și poate genera grafen.

Noile măști cu grafen au fost supuse unor teste pentru a evalua eficiența antibacteriană. Acestea au dovedit o eficiență de până la 82% față de E. coli, mult superioară măștilor obișnuite ce au demonstrat o eficiență de 2-7%. În același timp, autorii studiului menționează că durata de supraviețuire a E. coli pe suprafața măștilor cu grafen a fost de până la 8 ore, în timp ce pe suprafața altor măști această bacterie a persistat peste 8 ore. Eficiența antibacteriană a fost dovedită și în cazul bacteriilor aerosolizate.

Capacitatea antibacteriană ar putea fi explicată prin distrugerea membranelor celulare bacteriene atunci când vin în contact cu grafenul sau prin deshidratarea indusă de proprietatea hidrofobă a acestuia, însă pentru a demonstra aceste ipoteze sunt necesare studii suplimentare.

Deși deține o capacitate antibacteriană de 80%, aceasta poate fi sporită la 100% după contactul cu lumina solară timp de 10 minute. Acest efect a fost demonstrat, având la bază ipotezele studiilor anterioare cu referire la reducerea infectivitatii virusului la temperaturi ridicate. Astfel, prim efectul fototerapie al grafenului, efectul antibacterian a fost crescut.

Până în prezent măștile cu grafen au fost supuse testelor de laborator pentru două specii de coronavirusuri umane. Rezultatele au fost favorabile, reușind să distrugă 90% din virus în doar 5 minute și aproximativ 100% în 10 minute la lumina solară. Echipa de cercetare are în vedere supunerea acestor măști unor teste pentru a dovedi eficiența împotriva SARS-CoV-2. Dacă își vor dovedi eficiența, aceste măști ar putea fi utilizate de populația generală.

sursa: Science Daily
foto: City University of Hong Kong