En la lucha en curso contra COVID-19, los expertos en microbiología y cobre recomiendan un uso más amplio del metal para reducir la propagación del virus. Entonces, ¿podría incorporarse el cobre en la construcción de máscaras, ¿El artículo personal de lucha contra virus universalmente aceptado?

Eso es lo que están haciendo Jing Zhang de la Escuela de Ingeniería y Tecnología de IUPUI y un equipo de investigadores, utilizando una capa de cobre en filtros de plástico impresos en 3-D para crear máscaras y respiradores más eficientes.

"Un estudio en 2015, financiado por el Departamento de Defensa de EE. UU., dijo que una aleación de cobre puede matar el 58 por ciento de las infecciones, "dijo Zhang, profesor asociado en el Departamento de Ingeniería Mecánica y Energética. "Podemos usar un revestimiento de cobre para cubrir algunas superficies que se tocan con frecuencia, como pomos de puertas y botones de ascensores; eso me inspiró a ver cómo podíamos combinar lo que parece casi un metal mágico en un diseño de máscara".

El desafío consistía en encontrar una estructura que bloqueara las diminutas partículas de aerosol y, al mismo tiempo, proporcionara una ventilación adecuada para respirar. y la naturaleza tenía una respuesta:las branquias de los peces. Las branquias permiten que los peces extraigan oxígeno del agua, y ese diseño se incorpora a la máscara del prototipo.

"Sabemos cómo funciona la naturaleza, así que tuvimos que averiguar cómo podríamos convertir eso en una estructura artificial, "dijo Zhang, cuyos intereses de investigación en la impresión 3D entraron en juego.

En el prototipo, un anillo con aletas en forma de V, "una estructura análoga al filamento branquial, fue diseñado para aumentar el área de la superficie donde el aire pasa a través de más canales. Dos enfoques para la creación que utilizan una impresora 3D de metal láser verde para reproducir directamente la compleja estructura de cobre o, de una manera aún más económica para crear el diseño, Impresión en 3D de una estructura de plástico seguida de galvanoplastia, en el que el componente plástico impreso en 3D se fusiona en una solución líquida llena de iones de cobre y los iones se migran y cubren la superficie bajo el campo eléctrico.

Colaborador Jingzhi Pu, del Departamento de Química y Biología Química de la Facultad de Ciencias de la IUPUI, sigue estudiando cómo los iones de cobre desactivan la función del virus mediante simulaciones de dinámica molecular. Compañero colaborador Ryan Ford Relich, director de microbiología clínica y serología de Eskenazi Health, está ayudando en las pruebas de laboratorio que, con suerte, conducirán a un prototipo funcional en octubre. Estudiantes de posgrado en el grupo de Zhang, Xuehui Yang y Tejesh Dube, también están ayudando en el proyecto.

"Creo que esto se puede utilizar a diario y al mismo tiempo se aplica a otros sistemas, como filtros de ventilación en edificios y aviones, que requieren un uso prolongado, ", Dijo Zhang." El cobre es reutilizable y fácil de limpiar, muy accesible, y respetuoso con el medio ambiente ".