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Científicos e ingenieros de Cambridge han desarrollado un nuevo nanomaterial de filtración de aire a base de carbono capaz de capturar y destruir varios virus, entre ellos el coronavirus animal, pariente cercano del SARS-CoV-2, el virus que causa el COVID-19.
El prototipo, desarrollado y probado por un equipo multidisciplinar de investigadores del Grupo Boies, en el Departamento de Ingeniería, y con colegas del Departamento de Ciencia de los Materiales y Metalurgia y del Departamento de Patología, está equipado con membranas ultrafinas de nanotubos de carbono eléctricamente conductoras. Esta nueva membrana de filtración conductora permite filtrar y desinfectar simultáneamente los virus mediante destellos térmicos a través del calentamiento resistivo a temperaturas superiores a los 100 °C, desactivando los virus, incluido el betacoronavirus, en segundos.
Los investigadores afirman que el filtro multifuncional es especialmente útil para luchar contra la propagación viral de enfermedades transmitidas por el aire en entornos confinados, como vehículos de emergencia, hospitales y centros de ocio y educación, tanto si se utiliza como unidad independiente como si se combina con sistemas de filtración de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC). Los resultados, incluidos los obtenidos durante los ensayos de infectividad del virus respaldados por modelos teóricos, se publican en la revista Carbon.
El filtro representa una nueva clase de medios de filtración conductores que permiten la funcionalidad eléctrica con la capacidad de ser producidos en masa, y que poseen una eficiencia de filtración y una permeabilidad del aire que coincide con la de los filtros comerciales HEPA (aire de partículas de alta eficiencia). Captura eficazmente las gotitas de líquido respiratorio -portadoras de muchos virus, incluidos los coronavirus- que se producen al toser, hablar y respirar y que permanecen suspendidas en el aire durante horas, migrando a lo largo de decenas de metros en entornos cerrados. Son estas partículas respiratorias las que contribuyen a las altas tasas de infección en espacios cerrados y concurridos.
El estudiante de doctorado Liron Issman dijo: "A partir de los conocimientos adquiridos en este proyecto (fruto de una beca financiada por Innovate UK), se han desarrollado varios prototipos de trabajo que demuestran la capacidad del filtro para lograr la purificación del aire del 99% de una habitación pequeña o de una ambulancia en 10-20 minutos. Se han iniciado varios proyectos de colaboración industrial con empresas de filtración de aire líderes en el mundo para introducir este material de nanotubos de carbono en aplicaciones de vanguardia que ayuden a combatir el COVID-19 y otros patógenos transmitidos por el aire."
Fuentes, créditos y referencias:
“Filtration of viral aerosols via a hybrid carbon nanotube active
filter” by Liron Issman, Brian Graves, Jeronimo Terrones, Myra Hosmillo,
Rulan Qiao, Michael Glerum, Shuki Yeshurun, Martin Pick, Ian
Goodfellow, James Elliott and Adam Boies, 6 July 2021, Carbon.
DOI: 10.1016/j.carbon.2021.07.004
Imagen: Crédito: Universidad de Cambridge