Con la propagación mundial de las infecciones por coronavirus, equipo de protección personal, especialmente mascarillas faciales, están recibiendo mucha atención. Las máscaras son elementos esenciales para la protección primaria del tracto respiratorio contra virus y bacterias que se transmiten a través del aire en forma de gotitas.

Las máscaras N95 son actualmente difíciles de obtener, por lo que existe una necesidad urgente de un método seguro para prolongar su usabilidad mediante la desinfección y la reutilización con una pérdida mínima de rendimiento e integridad. La filtración de partículas y la permeabilidad del aire son factores clave para determinar el rendimiento al limpiar y desinfectar las máscaras certificadas N95. Esto es crucial para prevenir infecciones. La Universidad de Shinshu tiene un historial de investigación sobre métodos de producción y aplicaciones de "tela no tejida de nanofibras" desde antes del brote de coronavirus.

En medio del contexto social actual, un equipo de investigación dirigido por el profesor Ick Soo Kim del Instituto de Ingeniería de Fibras (IFES) de la Universidad Shinshu con Ph.D. los estudiantes Sana Ullah y Azeem Ullah y el profesor Cha Hyung Joon de POSTECH (profesor invitado especialmente de IFES) con Ph.D. estudiantes Jaeyun Lee y Yeonsu Jeong, investigó la eficacia de esterilizar las máscaras N95. Examinaron máscaras N95 de tela no tejida soplada en fusión y máscaras de nanofibras no tejidas disponibles comercialmente con filtros N95. Examinaron la eficiencia de la filtración, comodidad del usuario, y la forma del filtro cambia después del lavado y desinfección. Los métodos de prueba de desinfección implicaron rociar directamente etanol al 75% en el filtro de la máscara y secar al aire, y sumergir el filtro de la mascarilla en una solución de etanol al 75% durante 5 minutos a 24 horas y dejar que se seque al aire de forma natural.

La eficiencia de filtración de ambos filtros (filtro fundido y filtro de nanofibras) fue del 95% o más antes de su uso, lo que indica que los órganos respiratorios del usuario pueden protegerse eficazmente. Las pruebas también aclararon que el interior del filtro se puede esterilizar eficazmente rociando etanol 3 veces o más o sumergiéndolo en una solución de etanol durante más de 5 minutos. Sin embargo, cuando la máscara se reutilizó después de la desinfección con etanol, la eficiencia de filtración del filtro fundido por soplado disminuyó al 64%. Por otra parte, el filtro de nanofibras no deterioró el rendimiento del filtro incluso después de 10 o más usos.

Los filtros fundidos funcionan según el principio de carga electrostática para la eliminación de partículas, como resultado de la pulverización o inmersión de etanol, se perdió la carga electrostática en la superficie del filtro fundido, por lo que la eficiencia del filtro fundido por soplado se redujo significativamente. Por otra parte, El mecanismo de filtración del filtro de nanofibras es independiente de la carga estática y depende totalmente del diámetro de los poros. distribución de poros, y morfología de nanofibras. Como resultado de la desinfección, la morfología de las nanofibras no se vio afectada, así también mantuvo su filtración tan óptima como lo era antes de su uso.

Además, el filtro de nanofibras tiene mayor emisión de calor y rendimiento de emisión de dióxido de carbono que el filtro fundido, y exhibe una excelente transpirabilidad. Similar, se confirmó que el filtro de nanofibras tenía menor citotoxicidad que el filtro fundido cuando se realizó un experimento de seguridad utilizando piel humana y células vasculares.

Como se indicó anteriormente, Ambos filtros de máscara tienen un rendimiento de filtrado similar en el momento del primer uso, pero después de desinfectar y reutilizar, el filtro de nanofibras no presenta deterioro del rendimiento. En otras palabras, Los filtros de nanofibras pueden esterilizarse fácilmente con etanol en casa y reutilizarse varias veces.

"Esta investigación es una verificación experimental de la seguridad biológica de las máscaras de nanofibras y el mantenimiento de la eficiencia de filtración después del lavado, que se ha convertido recientemente en un problema, "El profesor Cha Hyung Joon dice:quien copresidió la investigación. El profesor Ick Soo Kim espera que las máscaras de nanofibras sirvan como medio de prevención en la segunda y tercera ola de infecciones por coronavirus.