Oamenii de știință au dezvoltat un filtru de grafen sterilizant, care captează microbii și produsele lor dăunătoare din aer și le distruge. Aceștia consideră că dispozitivul este util în spitale și în alte spații medicale.

Oamenii de știință au găsit o modalitate de a captura și ucide bacteriile în mediul spital.
În fiecare an, aproximativ 1 din 25 de pacienți din Statele Unite achiziționează cel puțin o infecție din cauza îngrijirii spitalicești, potrivit Centrelor pentru controlul și prevenirea bolilor (CDC).

O lucrare recentă din jurnalul ACS Nano descrie filtrul de grafen auto-sterilizant și modul în care a funcționat în teste.

Dispozitivul este elementul principal al autorului principal al studiului James M. Tour, doctorat și echipa sa de la Rice University din Houston TX, unde Tour deține profesorii în știința materialelor și nano-inginerie, precum și în chimie și știința computerului.

“Atât de mulți pacienți se infectează de bacterii și de produsele lor metabolice, care, de exemplu, pot duce la sepsis în timpul spitalului”, spune prof. Tour.

Filtrul încorporează tehnologia de grafen (LIG) indusă de laser. Grafenul este o formă de carbon extrem de subțire, foarte puternică și capabilă să conducă electricitate.

Grafenul are multe aplicații, care, pe lângă medicamente, pot varia de la electronica digitală la inginerie aerospațială.

Filtru de aer grafen auto-sterilizant
LIG este o spumă porosă de grafen care se formează atunci când un cuțitor laser industrial încălzește suprafața unei foi de polimidă, un polimer comun de înaltă rezistență.

De când prof. Tour și echipa sa au descoperit procesul de realizare a LIG în 2014, a dat naștere la numeroase aplicații, de la electronică la artă.

Echipa a descoperit că pot adapta LIG pentru a fi utilizate ca filtru, formând grafen pe ambele părți ale polimidei. Aceasta produce o rețea 3D subțire, dar puternică, a polimerului care întărește spuma de grafen.

În cele din urmă, au descoperit că ar putea construi un filtru care să conțină păduri groase de fibre conductoare de grafen pe paturile de foi întrețesute.

Datorită structurii sale, filtrul de spumă poate capta microorganisme, cum ar fi bacteriile și ciupercile, împreună cu alți contaminanți transportați în aer, precum sporii, prionii și diverși compuși toxici prezenți în aerosoli, picături și particule.

Filtrul captează și distruge ceea ce captează prin încălzirea periodică până la o temperatură de 350 ° C (660 ° F) ca urmare a electricității care trece prin el. Nu are nevoie de multă putere pentru a atinge această temperatură și este nevoie doar de câteva secunde pentru a se răci din nou.

Distruge molecule dăunătoare
Temperatura de 350 ° C este suficient de fierbinte pentru a ucide microorganisme și orice produs secundar care ar putea hrăni noi microbi, precum și orice „molecule care pot provoca reacții și boli biologice adverse”, notează autorii.

„Aceste molecule includ pirogeni, alergeni, exotoxine, endotoxine, micotoxine, acizi nucleici și prioni”, adaugă ei.

“Avem nevoie de mai multe metode”, explică prof. Tour, pentru a combate transferul aerian nu numai al bacteriilor, ci și al produselor din aval, care pot provoca reacții severe în rândul pacienților.

“Unele dintre aceste produse, cum ar fi endotoxinele, trebuie să fie expuse la temperaturi de 300 ° C pentru a le dezactiva”, adaugă el.

Prof. Tour sugerează că distrugerea moleculelor producătoare de bacterii ar reduce semnificativ riscul de răspândire a acestora în rândul pacienților, rezultând în spitalizări mai scurte, cu mai puține boli și cu mai puține decese.

El și echipa sa cred că un singur filtru LIG personalizat ar putea înlocui cele două filtre pe care spitalele trebuie să le instaleze în prezent în sistemele de ventilație pentru a respecta reglementările federale.

În lucrarea lor de studiu, cercetătorii descriu modul în care au testat filtrul LIG folosind un sistem comercial de filtrare a aerului în vid, care funcționează prin aspirarea aerului cu o viteză de 10 litri pe minut.

Au efectuat testul timp de 90 de ore fără oprire. Rezultatele au arătat că metoda de încălzire a reușit să sterilizeze filtrele tuturor agenților patogeni și a produselor secundare ale acestora.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here