Японские исследователи разработали фильтр для масок, который способен улавливать вирусы и при этом не ограничивает дыхание. Сделать это удалось с помощью особых отверстий в молекулах порфиринов, через которые газ легко проходит, а вирусы — нет. Эффективность фильтра составила 96%. Работа опубликована в журнале Materials Advances.
После пандемии коронавируса люди стали гораздо чаще использовать маски для индивидуальной защиты. Однако, хотя размер ячеек маски позволяет защитить пользователя от вирусов, через материал обычно трудно дышать. Теперь японские исследователи нашли способ сделать маски комфортнее.
Специалисты создали материал из нанолистов, которые состоят из упорядоченной сетки. Она, в свою очередь, сделана из порфиринов — плоских кольцеобразных молекул с отверстием в центре. Благодаря этим отверстиям молекулы газа легко проходят через них, а более крупные частицы — например, вирусы — не могут их преодолеть.
«Нанолисты на основе порфирина создаются посредством межфазных реакций, которые управляются движением реагентов, вызванным градиентом поверхностного натяжения на границе воздуха и растворителя, известным как эффект Марангони. Затем нанолисты сжимаются и покрываются на модифицированной нановолокнами ткани с помощью штамповки», — отметил Кадзуюки Исий из Токийского университета.
Нанолисты поддерживаются тканью, которую ученые модифицировали нановолокнами, размер пор в них — несколько сотен нанометров. Это позволило создать дополнительный фильтр.Фильтр на основе порфирина собрал наночастицы диаметром всего в сто нанометров и достиг эффективности фильтрации в 96% (для маски N95 минимальное требование — 95%). При этом поток воздуха он почти не ограничивает.
