Materiál založený na nanoplátcích tvořených uspořádanou sítí porfyrinů dokáže zachytit nanočástice včetně virů s vysokou účinností, a přesto propouštět molekuly vzduchu. Byť zatím v omezeném množství.
Ilustrace porovnávající funkci vícevrstvé roušky a roušky vytvořené z nového nanomateriálu © Institute of Industrial Science, The University of Tokyo
Pandemie covidu-19 zvýšila povědomí veřejnosti o významu obličejových roušek, které poskytují ochranu při šíření infekce. Problém bývá v tom, že když má látka takové masky natolik malé otvory, aby neprošly částice virů, jejichž velikost se pohybuje kolem stovky nanometrů, obvykle to vede k omezení průchodu vzduchu a přes masku se dýchá obtížně.
Japonský tým Institutu průmyslových věd Tokijské univerzity vyvinul nový filtrační materiál, který dokáže zachytit nanočástice včetně virů s vysokou účinností. Průchod vzduchu přes tento materiál ale ještě nedosahuje standardu, který je požadován pro ochranné roušky. Ještě bude nutné dotáhnout vývoj tohoto materiálu do konce, aby výsledná rouška byla pro uživatele pohodlná.
Nový materiál je založen na nanoplátcích tvořených uspořádanou sítí porfyrinů. To jsou ploché molekuly prstencového tvaru, v nichž se nachází centrální otvor. Právě tyto centrální otvory mají vhodnou velikost na to, aby nanoplátkem prošly malé molekuly vzduchu, ale nikoliv nanočástice jako třeba částice virů. Nanoplátky jsou umístěny na látce s nanovlákny, na které jsou póry o velikosti několika set nanometrů.
Jak zdůrazňuje vedoucí týmu Kazuyuki Ishii, jejich filtrační materiál s porfyrinovými nanoplátky velmi účinně zadrží i nanočástice o velikosti jen 100 nm, ale přesto u něj, v porovnání s jinými podobnými materiály, dochází jen k mírnému zhoršení průchodnosti vzduchu. Nový materiál je slibný, ale badatelé by ještě rádi dosáhli standardu pro ochranné roušky, pokud jde o snížení odporu pro proudění vzduchu.
„Důležité je, že filtr vykazuje jen minimální pokles diferenčního tlaku při měření průtoku plynu. To naznačuje, že je nejen schopen zachytit částice malé jako viry, ale též jen minimálně omezovat průtok vzduchu,“ nastiňuje slibné vyhlídky vedoucí projektu.
/Stanislav Mihulka, upravil a doplnil Michael Málek/