Protože se svět připravuje na předpovídanou druhou vlnu koronaviru, může si globální populace ulevit díky průlomů v nanotechnologiích, k nimž došlo v České a Čínské republice.
V podtržení starodávného výroku, že „velké mozky myslí stejně“, se oba týmy specialistů na nanotechnologie obrátily k nanomateriálům, aby vytvořily strukturu, která může při kontaktu ničit patogeny.
Koronavirus je pevně v mysli každého. Jedná se o obrovský trh, který je lákavý pro investory, ale je i velice potřebný. Vědci se tedy spojili s výrobci a investory, aby posunuli své objevy směrem k výrobě masek.
Maska vylepšená o grafen z Hongkongu
Je pravděpodobné, že s trochou ironie by mělo z Číny pocházet vytvoření antivirové masky pro boj s koronaviry. Přesto se nedávná práce z hongkongské City University nově zaměřila na design obličejové masky s použitím nanomateriálů.
Tato analýza dospěla k závěru, že v předchozích designech existují dvě hlavní chyby.
Prvním je, že nesprávné použití obličejových masek může vést k „sekundárnímu přenosu“, protože se jich často dotýkáme a manipuluje se s nimi.
Použitím inteligentní formy grafenu jako suroviny vědci vytvořili masku, která při kontaktu zabije 80% všech bakterií a po vystavení slunečnímu záření po dobu deseti minut stoupne na 99,998%.
"Náš laserem indukovaný grafenový [LIG] materiál může zabít téměř všechny bakterie E. coli a aerosolizované bakterie." Aktivita zabíjení bakterií je indukována interakcemi grafenu a bakterií, “říká Dr. Ye Ruquan, odborný asistent na katedře chemie a hlavní autor studie.
Nyní bylo zahájeno testování účinnosti masek proti koronaviru.
Přestože se nejedná o první použití nanomateriálů v obličejových maskách, je to možná nejšetrnější přístup.
Je to proto, že druhá chyba spočívá ve způsobu, jakým se grafen obvykle vyrábí. Jak vysvětluje tisková zpráva univerzity: „Konvenční metody výroby grafenu zahrnují chemickou depozici par, při které se grafen nejprve pěstuje na porézním substrátu při vysokých teplotách a substrát se následně leptá; a hydrotermální metoda, při které se oxid grafenu shromažďuje společně a současně se redukuje v horké vodě. “
Oba tyto přístupy vyžadují vysoké teploty, jsou založeny na pomalé syntéze, mají vysoké výrobní náklady a špatnou kontrolu nad tvarem konečného produktu.
„Průlom doktora Ye,“ říká univerzita, „spojuje přípravu grafenu a vzorování do jediného kroku. Tato metoda je časově a nákladově efektivní a může pomoci vyřešit problém získávání surovin. Většina materiálů obsahujících uhlík, například celulóza nebo papír, lze přeměnit na grafen. “
"Můžeme také použít biomasu nebo biomateriály." Je to zelená technika, “říká Dr. Ye, který rovněž zdůrazňuje ekonomickou životaschopnost projektu. "Myslím, že zefektivnění výroby by mělo být jednoduché a očekává se, že cena klesne mezi cenu chirurgické masky a masky N95."
Toho bylo dosaženo úsporami nákladů při udržování procesu při okolních teplotách.
Dramaticky se také zvýšily výrobní rychlosti, takže plochu 100 cm² lze převést na grafen pro použití jako vnější nebo vnitřní vrstva masky za pouhých 90 sekund.
Tým nyní hledá investory a pracuje na způsobech, jak zajistit, aby byla maska znovu použitelná.
"Vyrobili jsme prototyp obličejové masky," dodává Dr Ye, "a s optimální strukturou si představujeme jeho uvedení na trh krátce po získání certifikovaných testů."
Textilie s protivirovými nanočásticemi z Prahy
Sedm tisíc kilometrů daleko v Praze již byla zajištěna řada patentů na produkt s názvem NANO AB PC-22, textilie s antivirovými a antibakteriálními vlastnostmi.
NANO AB PC-22, vyvinutý českými specialisty na nanotechnologie ve spolupráci se společností AG CHEMI GROUP, je textilie s nanočásticemi mědi, zinku, stříbra, zlata a ceru, která jí poskytuje schopnost zabíjet patogeny při kontaktu.
Podle generálního ředitele a zakladatele společnosti Igora Ševčenka má nanotextilie „… aktivní baktericidní účinky a zabíjí 99,99% všech známých bakterií a virů.“
Zatímco textilie má jasné výhody pro použití na výrobu obličejových masek, skutečnost, že tento proces lze použít jak na syntetická, tak na přírodní vlákna, která zůstávají omyvatelná a odolná, znamená, že potenciálně jakékoli látce mohou být poskytnuty vlastnosti zabíjející patogeny.
Nemocniční pláště, záclony, rukavice, ubrusy, ložní prádlo, polštáře, textilie na sedačky v čekárnách a ve veřejné dopravě, ubrousky a čisticí utěrky; vše jsou potenciální konečné produkty pro NANO AB PC-22.
Testy již prokázaly, že nanovlákna jsou schopna zabít 850 různých druhů bakterií a virů, zatímco probíhá analýza účinnosti proti SARS-COV-2.
V důsledku toho nyní existují „… pevné plány na otevření NANO ROZVOJOVÉHO CENTRA v Kladně v České republice do konce roku 2020,“ říká Igor Ševčenko. A dále: „Nyní hledáme nové kvalifikované pracovníky, kteří by se v příštím roce připojili k našemu týmu pro výrobu nanoproduktů.“
Nanomateriály jsou již dlouho známy tím, že poskytují výjimečné vlastnosti jinak standardním materiálům. Například díky nanotechnologii mohou být kompozitní materiály zesíleny a mají menší hmotnost. Stavební odpad může být recyklován v betonu, plasty mohou být pružnější a gumové směsi v pneumatikách mohou být lehčí, odolnější a elektricky vodivé.
V poslední době pandemie koronaviru přinesla lidstvu nové výzvy. Vznikají díky tomu výzkumné skupiny v oblasti nanotechnologií v Číně i v České republice.
Pokud máte zájem o investice do nanotechnologií nebo se chcete dozvědět více o NANO AB PC-22, navštivte prosím: AG CHEMI GROUP.
Fotografický kredit: deafstar z FreeImages, AG CHEMI GROUP, Alexandra_Koch z Pixabay, mohamed Hassan z Pixabay, Jürgen Jester z Pixabay, Engin Akyurt z Pixabay, a deafstar z FreeImages
