Nanodráty a nanotextilie vylepšují antikoronavirové masky

Nanotechnologie zaujala dva různé přístupy, aby pomohla zastavit šíření koronaviru.

V New Jersey v Americe našli specialisté na nanomateriály způsob, jak využít nanodráty vyrobené z rostlinného materiálu ke zlepšení masek N95.

Čeští vědci v oboru nanotechnologií mezitím vytvořili látku, která může při kontaktu zabíjet bakterie a viry - průlom, který lze úspěšně použít i na masky, aby se zabránilo infekci.

První objev byl učiněn na Rutgersově univerzitě v New Brunswicku, kde vědci našli způsob, jak vyrábět tak zvaný les nanodrátů, aby vytvořily bariéru pro viry, bakterie a nanočástice. Vědci se domnívají, že by to mohlo být použito ve filtrech masky N95 ke zlepšení jejich účinnosti proti koronaviru nebo jiným infekcím.

Podle tiskové zprávy univerzity „Tato metoda zahrnuje nastřikování methylcelulózy, obnovitelného plastového materiálu získaného z rostlinné celulózy, na 3-D tištěné a další předměty od elektroniky po rostliny…“

Studie byla nyní publikována v časopise Materials Horizons.

Proces nanomateriálu však může udělat mnohem víc než jen vylepšit masky na obličej, protože nanodráty mají mnohostranné využití.

Tak zvané nanodrátové lesy lze také vidět v přírodě. Drobné štětiny tvoří řasy, které udržují plíce bez prachu a jiných cizích částic, zatímco gekoni mají také podobný systém drobných kartáčů zvaný setae, který jim umožňuje uchopit zdánlivě hladké stěny.

S vědomím užitečnosti těchto struktur již vědci v oboru nanotechnologií aplikovali nanodrátové lesy na práci v malých systémech těžby energie, které mohou přeměnit kontakt mezi dvěma materiály na elektřinu. Takový systém by mohl ovládat kontaktní alarm na kliku dveří nebo nabíjet mobilní telefon pomocí pásů laminovaných na boty.

Zatímco metody pro vytváření nanodrátů jsou již dlouho známy, proces vždy zahrnoval spřádání (podobně jako výroba cukrové vaty), avšak tento přístup postrádal kontrolu. Tento objev umožňuje postřikování pole nanodrátů a otevřel novou řadu možných aplikací.

Jak vysvětluje hlavní autor studie Jonathan P. Singer, odborný asistent na Rutgersově katedře strojního a leteckého inženýrství: „V blízké budoucnosti jsou masky N95 žádané jako osobní ochranné prostředky během pandemie COVID-19 a náše sprejová metoda by mohla přidat další úroveň snímání, aby byly filtry efektivnější. “

Z dlouhodobého hlediska by však objev mohl způsobit převrat v mnoha oblastech výzkumu.

"To by mohl být první krok směrem k 3-D výrobě orgánů se stejnými druhy úžasných vlastností, jaké jsou vidět v přírodě," říká Singer. " Podobně by z toho mohla mít prospěch také elektronika, jako jsou LED diody a zdroje energie. “

Tkanina s antivirovými nanočásticemi

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, které jí poskytují schopnost zabíjet patogeny při kontaktu.

Podle generálního ředitele a zakladatele společnosti Igora Ševčenka má nanotextilie „… aktivní baktericidní účinky, zabíjí 99,99% všech známých bakterií a virů.“

Zatímco textilie má jasné výhody pro použití v obličejových maskách, skutečnost, že tento postup lze použít jak na syntetická, tak na přírodní vlákna, která zůstávají omyvatelná a odolná, znamená, že potenciálně jakékoliv 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 „… plány na otevření NANO ROZVOJOVÉHO CENTRA v Kladně v České republice do konce roku 2020,“ říká Ševčenko. A dále: „Nyní hledáme nové, vzdělané 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 také být lehčí, stavební odpad může být recyklován do 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, se kterými  se vědci v oblasti nanotechnologií v Americe i v České republice chtějí vypořádat.

Pokud máte zájem o investice do nanotechnologií nebo se chcete dozvědět více o NANO AB PC-22, navštivte prosím: AG CHEMI GROUP.

Fotografický kredit: Materials Horizons, Rutgers University, Martin Büdenbender from Pixabay, Elisabeth on Unsplash, AngewandtChemie, & Jonathan J. Castellon