Máscara nanofotónica protectora de virus y bacterias.

En las últimas dos décadas se han presentado varios brotes virales provocando epidemias y pandemias con miles de víctimas humanas. El brote actual de Covid-19 representa una crisis sin precedentes. En el artículo Photocatalytic Nanowires-Based Air Filter:Towards Reusable Protective Masks, publicado en la revista Advanced Functional Materials, investigadores de la Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne de Suiza informan sobre el desarrollo de un papel-filtro basado en nanocables de TiO₂ (TiO₂NW) para barbijos de protección personal, así como para una nueva generación de acondicionadores y purificadores de aire. Su eficiencia se basa en la generación fotocatalítica de altos niveles de especies reactivas de oxígeno (ROS) por iluminación UV.

Crédito: Horvaht y col. Advanced Functional Materials, 2020.

El principio de funcionamiento de los papeles de filtro se ilustra en la Figura. El tamaño de los poros del filtro se puede ajustar durante su proceso de fabricación modificando tanto el grosor como la densidad del papel de filtro hecho con los nanocables. Esto puede permitir la captura eficiente de patógenos con diferentes tamaños, incluidos los virus más pequeños. La presencia de humedad, incluso en forma de trazas de humedad, es fundamental para las actividades fotocatalíticas y antimicrobianas del papel de filtro. Es ampliamente aceptado que en un medio acuoso y con iluminación UV, los materiales fotocatalíticos basados en TiO₂ generan eficientemente los llamados ROS, es decir, radicales hidroxilo (OH^∙), radicales hidroperoxilo (HO₂^∙), peróxido de hidrógeno (H₂O₂), oxígeno singlete (¹O₂) y radicales superóxido (O₂^-). Estas especies reactivas destruyen por oxidación virus, bacterias y sus metabolitos.

Crédito:Horvaht y col. Advanced Functional Materials, 2020.

La importancia inmediata de dicho filtro se debe a la urgencia de la crisis provocada por el Covid-19, que se ha convertido rápidamente en una pandemia. Dado que las rutas de transmisión del virus aún están lejos de comprenderse, el uso de máscaras de protección personal es de gran importancia. Para algunos expertos en salud, las mascarillas desechables actuales no bloquean todos los patógenos, ni pueden inactivar los virus. Por lo tanto, las mascarillas usadas y desechadas pueden incluso convertirse en un vector de enfermedades, especialmente si el virus sobrevive en ella. En cambio, las mascarillas fácilmente esterilizables y reutilizables con propiedades antivirales podrían proporcionar una potente herramienta de prevención contra la rápida propagación del virus. Los investigadores estiman que la mascarilla esterilizable por la  luz, basada en TiO₂NW, puede reutilizarse más de 1000 veces.  Además, también debería reducir los problemas ambientales y de salud pública relacionados con los millones de máscaras que se desechan diariamente en todo el mundo fuera del entorno médico, donde los desechos médicos infecciosos y peligrosos no se tratan y eliminan adecuadamente.

Lectura complementaria:                                                                                            Photocatalytic Nanowires-Based Air Filter:Towards Reusable Protective Masks.