Hoewel plexiglas barrières tegenwoordig overal lijken te zijn - tussen winkelstraten, rond restauranttafels en torenhoog boven kantoorcabines - ze zijn een onvolmaakte oplossing om virusoverdracht te blokkeren.

In plaats van met virus beladen ademhalingsdruppels en aerosolen op te vangen, plexiglas verdelers buigen slechts druppels af, waardoor ze wegspringen maar in de lucht blijven. Om de functie van deze beschermende barrières te versterken, Onderzoekers van de Northwestern University hebben een nieuw transparant materiaal ontwikkeld dat druppels en aerosolen kan opvangen, ze effectief uit de lucht verwijderen.

Het materiaal is een heldere, stroperige vloeistof die op elk oppervlak kan worden geverfd, inclusief kunststof, glas, hout, metaal, roestvrij staal, beton en textiel. Wanneer druppels op het gecoate oppervlak botsen, ze houden zich eraan, geabsorbeerd en opdrogen. De coating is ook compatibel met antivirale en antimicrobiële materialen, dus ontsmettingsmiddelen, zoals koper, aan de formule kunnen worden toegevoegd.

"Druppels botsen voortdurend met binnenoppervlakken, " zei Jiaxing Huang van Northwestern, senior auteur van de studie. "Direct, plexiglas verdelers zijn afwijkende apparaten; ze buigen druppeltjes af. Als een oppervlak druppeltjes zou kunnen opvangen, dan zou elke druppel die effectief uit de binnenlucht wordt verwijderd, een succesvolle eliminatie zijn van een potentiële bron van overdracht."

Het onderzoek wordt woensdag (16 juni) gepubliceerd in het tijdschrift Chemo . In de studie, de onderzoekers ontdekten dat zelfs wanneer ze oppervlakken bombardeerden met aerosoldruppels - in een orde van grootte hogere concentratie dan typisch voor een binnenomgeving - de gecoate oppervlakken nog steeds drie keer meer aerosoldruppels opvingen dan niet-gecoate oppervlakken.

Huang is een professor in materiaalkunde en techniek aan de McCormick School of Engineering van Northwestern. Zhilong Yu, Murak Kadir en Yihan Liu - alle leden van het laboratorium van Huang - waren co-auteur van het artikel. Het team is aan dit project begonnen tijdens de thuisblijfbestelling aan het begin van de pandemie.

Het belangrijkste ingrediënt in het materiaal van het Northwestern-team is een polyelektrolytpolymeer dat veel wordt gebruikt in een breed scala aan cosmetische producten. Wanneer aangebracht met een mes of borstel, de resulterende formule levert uniforme en conforme coatings op een breed scala aan binnenoppervlakken zonder het originele materiaal te beschadigen of te verkleuren.

Het team van Huang ontdekte dat de oppervlakken ook transparant en waasvrij bleven, zelfs als ze overgoten waren met druppels. Met andere woorden, de oppervlakken zagen er niet smerig of vuil uit na te zijn overgoten met druppels. Indien gebruikt op plexiglas barrières, die gecoate barrières zouden niet vaker hoeven te worden schoongemaakt dan ongecoate barrières.

De meeste infectieziekten verspreiden zich via luchtdruppels en aerosolen, die mensen constant loslaten tijdens het praten, lachend, zingen en uitademen. Omdat de coating zo veelzijdig is, Huang stelt zich voor dat het kan worden gebruikt op plexiglas barrières en gelaatsschermen, maar ook op niet-aanrakende of weinig aangeraakte oppervlakken, zoals muren of zelfs gordijnen, om die druppeltjes uit de lucht te verwijderen.

"Er zijn enorme delen van binnenoppervlakken die nauwelijks worden aangeraakt door mensen of huisdieren. Als we deze 'stationaire' oppervlakken hergebruiken om ademhalingsdruppels op te vangen, dan kunnen ze functionele 'apparaten' worden om de overdracht van infectieziekten via de lucht te verminderen, "Hij zei. "Op het oppervlak gevangen ziekteverwekkers kunnen dan na verloop van tijd gemakkelijk worden geïnactiveerd, die kan worden versneld door vooraf aangebrachte ontsmettingsingrediënten. Ze kunnen ook worden verwijderd tijdens routinematige reiniging."

Terwijl Huang zegt dat gezichtsmaskers een onvervangbaar hulpmiddel zijn voor de volksgezondheid om de verspreiding van besmettelijke druppeltjes te helpen voorkomen, hij gelooft dat het vangen van druppels op oppervlakken een ander effectief hulpmiddel kan zijn.

"In een computerspel bijvoorbeeld, je wilt niet een slagveld betreden met slechts één harnas, " zei hij. "Het is logisch om meerdere verdedigingslagen te gebruiken."