Um carregador de mesa com voltagem suficiente para repor a carga elétrica em N95 e máscaras cirúrgicas

26 de abril de 2023

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pela Universidade de Tóquio

Chegar em casa, tirar a máscara e jogar no lixo. Este ritual diário pode mudar em breve, no entanto, graças a cientistas do Instituto de Ciências Industriais da Universidade de Tóquio.

Os pesquisadores desenvolveram um sistema compacto que pode restaurar respiradores N95 e máscaras cirúrgicas que foram expostos à umidade com 97% de eficiência. Usando um circuito especial e uma placa condutora, uma grande e uniforme distribuição de tensão recarrega a máscara em cerca de um minuto. Esta máquina pode ajudar a atender à necessidade de máscaras de alto desempenho e, ao mesmo tempo, reduzir o desperdício médico de plástico.

Durante a recente pandemia de COVID-19, máscaras cirúrgicas e respiradores N95 foram muito procurados, porque eram algumas das melhores ferramentas disponíveis para reduzir o risco de pegar ou transmitir o vírus SARS-CoV-2. Notavelmente, o tamanho dos poros dessas máscaras, cerca de 10 mícrons, é muito maior do que o tamanho das gotículas de aerossol que transportam vírus, que têm cerca de um mícron. No entanto, a razão pela qual as máscaras ainda são tão boas na captura de gotículas é que a malha de polipropileno dentro delas carrega uma carga elétrica estática, que pode atrair as gotículas por força eletrostática.

No entanto, com o tempo ou quando a máscara fica molhada, esse efeito diminui significativamente, prejudicando a eficácia. “A umidade, incluindo a exposição ao ar exalado ou a lavagem com água, remove a carga da máscara e compromete sua eficiência de filtragem”, diz o principal autor Taisuke Ikawa. Com isso, as máscaras mais usadas foram descartadas, ao invés de serem esterilizadas e reutilizadas.

O dispositivo construído pela equipe de pesquisa é baseado em um circuito elétrico chamado multiplicador de tensão de Cockcroft-Walton. Isso permite que potenciais elétricos de até 40.000 volts sejam obtidos em um dispositivo compacto. Os pesquisadores usaram uma placa condutora de alumínio como eletrodo para garantir uma distribuição homogênea de tensão e a cobriram com uma placa isolante de plástico PET para suprimir faíscas.

A eficiência das máscaras foi testada após serem lavadas em água; a eficiência foi significativamente restaurada após uma breve exposição ao campo elétrico gerado pelo dispositivo. “Nosso trabalho levanta a possibilidade de que as máscaras possam ser esterilizadas e recarregadas repetidamente, aumentando significativamente a oferta”, diz o autor sênior Kaori Sugihara. Pesquisas futuras podem aumentar o tamanho do dispositivo para ajudar a aumentar o rendimento.

Mais Informações: Taisuke Ikawa et al, Desenvolvimento de um carregador de máscara de mesa, Heliyon (2023). DOI: 10.1016/j.heliyon.2023.e15359