در حالی که با شیوع گونه‌های جدید و جهش‌یافته ویروس کرونا، نگرانی‌ها از عدم تأثیرگذاری واکسن و اوج‌گیری دوباره این بیماری افزایش یافته، محققین از فناوری نانو برای تولید فیلترهای جدیدی استفاده نموده‌اند که با حبس نمودن آئروسل‌های کرونا ویروس، عملکرد بسیار خوب 99.99 درصدی را به همراه دارد. این فیلترها، هم در ماسک‌های ایمن و کارآمد و هم در سیستم‌های تهویه داخلی قابل استفاده می‌باشند.

شاید تا قبل از آغاز اپیدمی کووید-19 و حتی روزهای ابتدایی شروع آن، هیچ‌کس تصوری از تغییرات عظیم اجتماعی، فرهنگی و اقتصادی ناشی از این بیماری نداشت. اما با گذشت زمان و روشن‌تر شدن اثرات منفی آن بر اقتصاد، سلامت و حتی روابط اجتماعی افراد، همه در آرزوی پایان اپیدمی و بازگشت به شرایط پیشین هستند. در این راستا، تلاش‌های فراوانی برای مقابله با ویروس کرونا، چه از منظر توسعه محصولات دارویی و واکسن و چه از منظر تجهیزات مراقبت شخصی، اعم از ماسک، مواد ضدعفونی‌کننده و  ... صورت گرفته است. بررسی‌ها نشان می‌دهد که نانوفناوری، در تمامی این جبهه‌ها، یک ابزار کارآمد و کاملاً کلیدی بوده است. نقش این فناوری در واکسن‌های توسعه‌یافته مبتنی بر «mRNA»، کیت‌های تشخیص ویروس و همچنین پوشش‌های ضدویروس، مثال‌هایی از کاربرد نانو در خط مقدم نبرد با کووید-19 است. در این میان، یک مسئله کلیدی که نانوفناوری توانسته کمک شایان توجهی به آن نماید، طراحی و تولید ماسک‌های کارآمد است.

انتقال ویروس از طریق ذرات آئروسل، فواصل دورتر را نیز در بر گرفته و نیمه‌عمر «SARS-CoV-2» در آئروسل‌ها، حدوداً 1.1 ساعت برآورد شده است. از همین رو، یکی از مهم‌ترین استراتژی‌های کاهش شیوع ویروس، استفاده از ماسک‌ است. در این بین، همه ماسک‌ها هم عملکرد یکسانی نداشته و در حال حاضر، ماسک‌هایی با میزان عملکرد بسیار متفاوت، در بازار وجود دارد. در واقع، اندازه منافذ یک ماسک، در میزان اثربخشی آن جهت جلوگیری از عفونت بسیار مهم است. به‌طور کلی، این اندازه، از دو میکرون در ماسک‌های جراحی تا ده‌ها و صدها میکرون در ماسک‌های پارچه‌ای متغیر است. فیلترهای «Electrospun»، به دلیل نانوالیاف فوق‌العاده ریز (300 نانومتری) استفاده شده در آن‌ها، منافذ کوچک‌تری داشته و برای حذف آئروسل‌ها بسیار مؤثر است.

در همین راستا، یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه‌های جورج واشنگتن (George Washington University) و کالیفرنیا (University of California)، با استفاده از نانوالیاف‌ها، موفق به طراحی و تولید فیلترهای هوای «Electrospun» شده‌اند که نویدبخش کارایی بالاتر تجهیزات محافظت شخصی و همچنین محیط‌های داخلی است.

گفتنی است که برای بررسی عملکرد ماسک‌های جدید، از ویروس هپاتیت مورین «A59 (MHVA59)» را که یک ویروسی کرونا از خانواده «SARS-CoV-2» است، در آزمایش فیلتراسیون آئروسل استفاده گردید. نتیجه آزمایش‌ها، حاکی از عملکرد 99.99 درصدی فیلتراسیون است که حتی امکان استفاده از این تولیدات را برای تهویه مطبوع و تولید فیلترهای هوا در ساختمان‌های مسکونی، تجاری و صنعتی (در کنار تولید انواع ماسک) نیز توجیه می‌کند.

لازم به ذکر است که الکترواسپینینگ، یک فناوری جدید برا سنتز غشاهای نانوالیافی است که برای فیلترهای هوا ایده‌آل می‌باشد. در اینجا، یک محلول پلیمر در یک جریان الکتریکی قوی تزریق شده تا نانوالیاف‌ها ظریفی شکل گرفته و اندازه حفرات کاهش یابد. در نتیجه کاهش ابعاد حفرات، امکان حبس ذرات ریز موجود در هوا نیز فراهم می‌شود. قطر الیاف‌ها در فیلترهای «electrospum» که در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفت، در حدود 0.2 تا 1.3 میکرون بود. این فیلترها، شامل حفراتی کوچک‌تر از 2.7 میکرون می‌باشند، در حالی‌که در ماسک‌هایی که در حال حاضر به‌صورت تجاری عرضه می‌شوند، میانگین این سایز بیش از 17.5 میکرن است.

مرجع: «News Medical»