Investigadores del Instituto Tata de Investigación Fundamental de la India y Technion-IIT, de Israel, han desarrollado un método para restaurar la eficacia de filtración de las mascarillas N95 usadas y dejarlas listas para usar de nuevo, siempre y cuando no estén dañadas estructuralmente, según publican en la revista ‘Physics of Fluids’.
Estas mascarillas N95 son una parte fundamental del equipo de protección personal que utilizan los trabajadores de atención médica de primera línea, ya que logran una eficiencia del 95% en la filtración de partículas diminutas de 0,3 micrones, mientras mantienen una transpirabilidad razonable, gracias a una capa de fibras finas de polipropileno fundido que incorporan cargas eléctricas para atraer partículas.
Sin embargo, su uso prolongado y la descontaminación provocados por una grave escasez de suministro en todo el mundo durante la pandemia de COVID-19 pueden degradar su eficacia de filtración.
«Hoy en día, los trabajadores de la salud usan máscaras N95 durante períodos prolongados -recuerda el coautor Shankar Ghosh–. Esto da lugar a condiciones muy húmedas y la humedad es perjudicial para la electrostática». Durante el uso, todas las mascarillas basadas en electrostática pierden lentamente su eficacia debido a la humedad.
El trabajo del grupo explota que, bajo altos campos eléctricos, la conductividad del polipropileno es alta, lo que hace posible introducir cargas excesivas en el material conectándolo a una batería. Cuando se apaga la fuente de carga, el campo eléctrico aplicado se vuelve cero y la conductividad del polipropileno cae efectivamente a cero. Como resultado, los portadores de carga agregados se inmovilizan y el material permanece cargado.
Mascarilla N95 lavada en una lavadora reduce su eficacia
Los investigadores descubrieron que podían meter una mascarilla N95 en una lavadora estándar para limpiarla, lo que reduce significativamente su eficiencia de filtración. Pero luego podrían recargarla colocándola entre dos electrodos a alto voltaje para recuperar su 95% de eficiencia.
«También mostramos una construcción de prueba de concepto de una mascarilla inteligente que funciona con baterías, donde la carga perdida se repone periódicamente al conectar la máscara a una estación de carga, similar a cómo cargaría su teléfono inteligente», añade Ghosh.
El grupo cree que su método para mantener las máscaras cargadas conducirá a máscaras inteligentes de alta eficiencia energética. «Las corrientes están en microamperios y el requerimiento de energía es extremadamente bajo, del orden de un milivatio, por lo que pronto será factible una solución compacta y práctica», asegura Ghosh.
Además, este método puede ser útil también para otra serie de de aplicaciones de filtración de aire, como los HVAC o filtros industriales.