Kobberskum for bruk i masker

Folk ble vant til å bruke ansiktsmasker under covid-19-pandemien, men mange masker er skjøre og vanskelige å desinfisere. Metallskum er langvarige, og deres små porer og store overflatearealer antyder at de effektivt kan filtrere ut mikrober. Kobber nanotråder har nå blitt forvandlet til metallskum som kan brukes i ansiktsmasker og luftfiltreringssystemer, ifølge forskere. Skummene filtrerer godt, er enkle å dekontaminere for gjenbruk og er resirkulerbare.
Når noen med luftveisinfeksjon, som SARS-CoV-2, hoster eller nyser, slippes små dråper og aerosoliserte partikler ut i luften. Partikler mindre enn 0,3 m kan henge i luften i timevis, noe som gjør materialer som er i stand til å fange disse bittesmå partiklene, ideelle for bruk i ansiktsmasker og luftfiltre. Noen eksisterende filtreringsmaterialer har imidlertid ulemper. Glassfiber, karbon nanorør og polypropylenfibre er for eksempel ikke tøffe nok til å tåle gjentatte dekontamineringsprosedyrer, og noen er fortsatt avhengige av elektrostatikk, så de kan ikke vaskes, noe som resulterer i massivt avfall.
Metallskum med mikroskopiske porer har nylig blitt utviklet av forskere for å være sterkere og mer motstandsdyktig mot deformasjon, løsemidler og høye temperaturer og trykk. Som et resultat satte de seg for å lage og teste kobberskum for å se om de effektivt kunne fjerne submikron aerosoler mens de forblir holdbare nok til å bli dekontaminert og gjenbrukt.

Forskerne skapte metallskum ved å høste elektroavsatte nanotråder av kobber og støpe dem inn i et frittstående 3D-nettverk som ble størknet med varme for å danne sterke bindinger. Et andre lag med kobber ble lagt til for å styrke materialet ytterligere. I tester holdt kobberskummet formen under trykk og ved høye lufthastigheter, noe som tyder på at det er holdbart for gjenbrukbare ansiktsmasker eller luftfiltre og kan rengjøres med vask eller trykkluft. Teamet fant ut at metallskummet hadde utmerket filtreringseffektivitet for partikler i størrelsesområdet 0.1-1.6 µm, som er relevant for å filtrere ut SARS-CoV-2. Deres mest effektive materiale var en 2,5 mm tykk versjon med 15 volumprosent kobber. Dette skummet hadde et stort overflateareal og fanget 97 % av 0.1-0.4 µm aerosoliserte saltpartikler som vanligvis brukes i testing av ansiktsmaske. Ifølge teamets beregninger var pusteevnen til skummet deres generelt sammenlignbar med den til kommersielt tilgjengelige polypropylen N95 ansiktsmasker. Fordi det nye materialet er kobberbasert, bør filtrene være motstandsdyktige mot rengjøringsmidler, noe som gir mulighet for mange desinfeksjonsmuligheter, og dets antimikrobielle egenskaper vil bidra til å drepe innestengte bakterier og virus, sier forskerne. De er også resirkulerbare.