إشترك في الشروق
علماء يصممون قناعا فريدا يقتل فيروس كورونا في الهواء بدلا من ترشيحه
تاريخ النشر : 13:06 - 2020/10/23
أفاد علماء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، أنهم طوروا قناعا قادرا على قتل فيروس كورونا عوضا عن ترشيح الهواء..
وعمل الفريق على حساب معدل تدهور فيروس كورونا في ظل ظروف مختلفة وخلصوا إلى أن درجة حرارة 90 درجة مئوية ستسهم في تقليل ما بين آلاف وملايين الجسيمات الفيروسية، اعتمادا على الحجم النهائي للنموذج.
وبدلا من ترشيحها، يمكن أن يقتل قناع الوجه الكهربائي جزيئات الفيروس التاجي عن طريق تمرير الهواء الذي تتنفسه عبر شبكة نحاسية دقيقة يتم تسخينها إلى 194 درجة فهرنهايت (90 درجة مئوية).
ويبدو الفلتر المعدني الساخن محاطا بالنيوبرين العازل في النموذج الذي كشف عنه معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في الولايات المتحدة للسماح بارتدائه.
By calculating how rapidly coronaviruses degrade at different temperatures, MIT engineers are designing prototypes of face masks that may actually inactivate the virus using the wearer's breath to create a reactor https://t.co/E2W4eiAZns @MITChemE @MITNSE
— MIT Engineering (@MITEngineering) October 22, 2020
وقال العلماء إنه إذا تم تسويق الجهاز الذي يعمل بالبطارية فمن المرجح أن يكون أغلى من قناع القماش أو القناع الجراحي أو جهاز التنفس الصناعي N95.
ومع ذلك، سيكون القناع الساخن مثاليا للحالات التي يكون فيها خطر التعرض للفيروس مرتفعا، كما هو الحال في بيئة الرعاية الصحية أو في وسائل النقل العام المزدحمة.
وعلاوة على ذلك، لن تحتاج إلى التخلص منه أو تعقيمه بعد استخدامه.
وبدأ العلماء الذين تقدموا بطلب للحصول على براءة اختراع لتصميم القناع، في بناء نماذج أولية لإجراء الاختبارات المادية عليها.
وأوضح مؤلف الدراسة والمهندس الكيميائي صموئيل فوشر، أن "الغالبية العظمى من الأقنعة تعمل اليوم عن طريق الترشيح أو تصفية الجسيمات حسب الحجم أو الشحنة الكهربائية".
وأضاف المؤلف الكبير وزميله المهندس الكيميائي مايكل سترانو: "هذا مفهوم جديد تماما للأقنعة من حيث أنه لا يمنع الفيروس بشكل أساسي. إنه يسمح للفيروس بالمرور عبر القناع، لكنه يبطئه ويعطله".
وفي دراستهم، ابتكر العلماء نماذج رياضية لتحديد نطاق درجة الحرارة المثلى الذي ستحتاج الشبكة للوصول إليه من أجل تعطيل جزيئات فيروس كورونا حراريا أثناء استنشاقها داخل القناع.
وقرروا أن درجة الحرارة التي تبلغ نحو 90 درجة مئوية يمكن أن تقلل تركيز الفيروس في الهواء اعتمادا على حجم القناع نفسه.
يمكن تحقيق درجة الحرارة هذه عن طريق تشغيل تيار كهربائي عبر الشبكة، وهي مصنوعة من سلك نحاسي بسمك 0.1 ملليمتر، تأخذ الطاقة من بطارية 9 فولت، والتي يجب أن تكون قادرة على تشغيل القناع لبضع ساعات في المرة الواحدة.
وقال البروفيسور سترانو: "من الممكن أن ترتدي شيئا ليس مرهقا على وجهك، ويمكن أن يسمح لك في الواقع باستنشاق هواء معقم طبيا. إن احتمال أن تكون قادرا على استنشاق هواء معقم طبيا وزفير هواء معقم طبيا، لحماية الأشخاص من حولك وحماية نفسك، هو الخطوة التالية، إنها التقنية الأفضل".
أفاد علماء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، أنهم طوروا قناعا قادرا على قتل فيروس كورونا عوضا عن ترشيح الهواء..
وعمل الفريق على حساب معدل تدهور فيروس كورونا في ظل ظروف مختلفة وخلصوا إلى أن درجة حرارة 90 درجة مئوية ستسهم في تقليل ما بين آلاف وملايين الجسيمات الفيروسية، اعتمادا على الحجم النهائي للنموذج.
وبدلا من ترشيحها، يمكن أن يقتل قناع الوجه الكهربائي جزيئات الفيروس التاجي عن طريق تمرير الهواء الذي تتنفسه عبر شبكة نحاسية دقيقة يتم تسخينها إلى 194 درجة فهرنهايت (90 درجة مئوية).
ويبدو الفلتر المعدني الساخن محاطا بالنيوبرين العازل في النموذج الذي كشف عنه معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في الولايات المتحدة للسماح بارتدائه.
By calculating how rapidly coronaviruses degrade at different temperatures, MIT engineers are designing prototypes of face masks that may actually inactivate the virus using the wearer's breath to create a reactor https://t.co/E2W4eiAZns @MITChemE @MITNSE
— MIT Engineering (@MITEngineering) October 22, 2020
وقال العلماء إنه إذا تم تسويق الجهاز الذي يعمل بالبطارية فمن المرجح أن يكون أغلى من قناع القماش أو القناع الجراحي أو جهاز التنفس الصناعي N95.
ومع ذلك، سيكون القناع الساخن مثاليا للحالات التي يكون فيها خطر التعرض للفيروس مرتفعا، كما هو الحال في بيئة الرعاية الصحية أو في وسائل النقل العام المزدحمة.
وعلاوة على ذلك، لن تحتاج إلى التخلص منه أو تعقيمه بعد استخدامه.
وبدأ العلماء الذين تقدموا بطلب للحصول على براءة اختراع لتصميم القناع، في بناء نماذج أولية لإجراء الاختبارات المادية عليها.
وأوضح مؤلف الدراسة والمهندس الكيميائي صموئيل فوشر، أن "الغالبية العظمى من الأقنعة تعمل اليوم عن طريق الترشيح أو تصفية الجسيمات حسب الحجم أو الشحنة الكهربائية".
وأضاف المؤلف الكبير وزميله المهندس الكيميائي مايكل سترانو: "هذا مفهوم جديد تماما للأقنعة من حيث أنه لا يمنع الفيروس بشكل أساسي. إنه يسمح للفيروس بالمرور عبر القناع، لكنه يبطئه ويعطله".
وفي دراستهم، ابتكر العلماء نماذج رياضية لتحديد نطاق درجة الحرارة المثلى الذي ستحتاج الشبكة للوصول إليه من أجل تعطيل جزيئات فيروس كورونا حراريا أثناء استنشاقها داخل القناع.
وقرروا أن درجة الحرارة التي تبلغ نحو 90 درجة مئوية يمكن أن تقلل تركيز الفيروس في الهواء اعتمادا على حجم القناع نفسه.
يمكن تحقيق درجة الحرارة هذه عن طريق تشغيل تيار كهربائي عبر الشبكة، وهي مصنوعة من سلك نحاسي بسمك 0.1 ملليمتر، تأخذ الطاقة من بطارية 9 فولت، والتي يجب أن تكون قادرة على تشغيل القناع لبضع ساعات في المرة الواحدة.
وقال البروفيسور سترانو: "من الممكن أن ترتدي شيئا ليس مرهقا على وجهك، ويمكن أن يسمح لك في الواقع باستنشاق هواء معقم طبيا. إن احتمال أن تكون قادرا على استنشاق هواء معقم طبيا وزفير هواء معقم طبيا، لحماية الأشخاص من حولك وحماية نفسك، هو الخطوة التالية، إنها التقنية الأفضل".
