Desenvolvido filtros de grafeno que matam todos os patógenos!

Pesquisadores da Universidade Rice, EUA, desenvolveram filtros de grafeno que captura uma variedade de patógenos e aplica calor substancial para esterilizá-los, o que significa que eles não podem mais causar problemas de saúde.

Bactérias patogênicas são geralmente os culpados responsáveis ​​pela disseminação de infecções nosocomiais, mas existem outras fontes de doenças em hospitais, incluindo vírus, fungos, esporos, príons e endotoxinas produzidas por bactérias.

Os métodos e padrões existentes geralmente envolvem dois leitos de filtro sendo usados ​​nos sistemas de ventilação dos hospitais. Eles precisam ser substituídos regularmente e, embora esses filtros prendam patógenos e alguns de seus subprodutos, eles nem sempre os incapacitam.

Filtros de Grafeno

Os pesquisadores usaram o novo grafeno induzido por laser (LIG), desenvolvido anteriormente na Universidade de Rice. É um material 3D poroso produzido por gravação direta a laser em carbono. É uma espuma flexível e, como outros grafenos, pode conduzir eletricidade. Ao passar corrente suficiente por ele, o LIG pode ser aquecido a pelo menos 350 graus Celsius (662 graus). A essas temperaturas, não apenas as bactérias são mortas, mas também são desativadas endotoxinas, esporos, príons e outros perigos para a saúde no ar.

O aquecimento não precisa ser contínuo e é aplicado de vez em quando para eliminar o que foi acumulado no novo filtro. Aquece rapidamente e esfria rapidamente, requer pouca eletricidade para operar e não precisa ser trocado com a mesma frequência que os filtros atuais.

Os novos filtros de grafeno já foram testados usando um sistema comercial de filtragem a vácuo existente. Após 90 horas de passagem de patógenos e seus subprodutos pelo filtro, os pesquisadores descobriram que todos os componentes vivos haviam sido mortos e seus subprodutos completamente inativados. Eles chegaram a incubar os filtros para ver se restaria alguma coisa restante. Não houve crescimento de bactérias nos filtros ou qualquer outra coisa, em comparação com os filtros LIG que não foram eletrificados durante o teste.

Filtros de grafeno
Visto em uma imagem de microscópio eletrônico, as folhas de grafeno em escala de mícrons criadas na Universidade de Rise formam um filtro de ar de duas camadas que retém os patógenos e os mata com uma modesta explosão de eletricidade. (Crédito: Universidade de Rice)

O LIG é produzido pelo aquecimento de uma poliimida usando um raio laser. Para criar um filtro LIG, os pesquisadores tiveram que tornar o material mais resistente para que ele pudesse suportar o fluxo de ar através dele. Isso foi realizado adicionando grafeno nos dois lados da poliimida, deixando a poliimida intacta, de modo a fornecer suporte adequado.

A aplicação de diferentes temperaturas ao material com o laser resulta em uma malha densa de fibras de grafeno cobrindo uma folha mais sólida abaixo. A combinação resulta em um material resistente que pode capturar todos os tipos de partículas minúsculas enquanto permite que a eletricidade as acesse e destrua.

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