더 나은 종류의 안면 마스크: 연구원들이 바이러스 제거 마스크를 개발함

작성자: Rensselaer Polytechnic Institute 2022년 7월 1일

연구원들은 잠재적으로 더 오래 착용하여 낭비를 줄일 수 있는 항바이러스 N95 마스크를 개발했습니다.

Rensselaer Polytechnic Institute의 연구원들은 탁월한 세균 차단 기능과 접촉 시 세균 제거 기능을 모두 갖춘 N95 안면 마스크를 생산하는 실용적인 방법을 개발했습니다. 항바이러스 및 항균 마스크는 장기간 착용할 수 있으며, 마스크를 자주 교체할 필요가 없으므로 플라스틱 폐기물이 줄어듭니다.

감염성 호흡기 질환 및 환경 오염에 대처하기 위해 화공생물공학 조교수이자 Rensselaer 생명공학 및 학제간 연구 센터(CBIS) 회원인 Helen Zha는 재료 과학 및 공학 부교수인 Edmund Palermo와 협력했습니다. Rensselaer의 재료, 장치 및 통합 시스템 센터(cMDIS) 회원입니다.

Palermo는 "이것은 훌륭하고 다양한 협력자들의 팀과 함께 하는 다면적인 재료 엔지니어링 과제였습니다."라고 말했습니다. "우리는 이 작업이 N95 마스크와 같은 오래 지속되고 자가 살균되는 개인 보호 장비를 향한 첫 번째 단계라고 생각합니다. 이는 일반적으로 공기 중 병원균의 전염을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다."

Applied ACS Materials and Interfaces에 최근 발표된 연구에 따르면, 연구원들은 N95 안면 마스크에 사용되는 폴리프로필렌 필터에 광범위 스펙트럼 항균 폴리머를 성공적으로 접목시켰습니다.

N95 호흡기 마스크는 얼굴에 매우 밀착되고 매우 효과적인 공기 중 입자 필터링 기능을 제공하도록 설계되었습니다.

Zha는 "N95 마스크의 활성 여과층은 화학적 변형에 매우 민감합니다."라고 말했습니다. "여과 측면에서 성능이 저하될 수 있으므로 본질적으로 더 이상 N95와 같은 성능을 발휘하지 못합니다. 화학적으로 변형하기 어려운 폴리프로필렌으로 만들어졌습니다. 또 다른 과제는 매우 미세한 부분을 방해하고 싶지 않다는 것입니다. 마스크에 있는 섬유 네트워크로 인해 숨쉬기가 더 어려워질 수 있습니다."

Zha와 Palermo는 Rensselaer, Michigan Technological Institute 및 Massachusetts Institute of Technology의 다른 연구원들과 함께 자외선(UV) 개시 접목을 사용하여 부직포 폴리프로필렌 직물의 섬유 표면에 항균성 4차 암모늄 폴리머를 공유 결합으로 부착했습니다. 이 직물은 Rensselaer 졸업생인 Tim Robson이 제공한 Hills Inc.에서 기증되었습니다.

Zha는 "우리가 개발한 공정은 매우 간단한 화학을 사용하여 본질적으로 외부 층을 열어 바이러스와 박테리아를 죽일 수 있는 비침출 폴리머 코팅을 생성합니다"라고 말했습니다. "매우 간단하고 잠재적으로 확장 가능한 방법입니다."

팀은 구현을 쉽게 하기 위해 널리 사용되는 UV 광선과 아세톤만 프로세스에 사용했습니다. 게다가 새로운 필터를 개발할 필요 없이 이미 제조된 폴리프로필렌 필터에 이 공정을 적용할 수 있습니다.

팀은 공정이 N95 마스크의 여과층에 직접 적용될 때 여과 효율성이 감소하는 것을 확인했지만 해결책은 간단합니다. 사용자는 항균 폴리머가 위에 있는 또 다른 폴리프로필렌 레이어와 함께 변경되지 않은 N95 마스크를 착용할 수 있습니다. 앞으로 제조업체는 상단 레이어에 항균 폴리머를 통합한 마스크를 만들 수 있습니다.

국립과학재단 신속대응연구(RAPID) 보조금 덕분에 Zha와 팔레르모는 N95 안면 마스크가 부족했던 2020년에 연구를 시작했습니다.

Healthcare workers were even reusing masks that were intended to be single-use. Fast forward to 2022 and face masks of all types are now widely available. However, COVID-19First identified in 2019 in Wuhan, China, COVID-19, or Coronavirus disease 2019, (which was originally called "2019 novel coronavirus" or 2019-nCoV) is an infectious disease caused by severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2). It has spread globally, resulting in the 2019–22 coronavirus pandemic." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"COVID-19 rates are still high, the threat of another pandemic in the future is a distinct possibility, and single-use, disposable masks are piling up in landfills./p>