Sinds de uitbraak van COVID-19, er is een wereldwijd tekort aan gezichtsmaskers, met name de N95 die worden gedragen door gezondheidswerkers. Hoewel deze bekledingen het hoogste beschermingsniveau bieden dat momenteel beschikbaar is, ze hebben beperkingen. Nutsvoorzieningen, onderzoekers rapporteren in ACS Nano hebben een membraan ontwikkeld dat aan een gewoon N95-masker kan worden bevestigd en indien nodig kan worden vervangen. Het filter heeft een kleinere poriegrootte dan normale N95 maskers, mogelijk meer virusdeeltjes blokkeren.

N95-maskers filteren ongeveer 85% van de deeltjes kleiner dan 300 nm. SARS-CoV-2 (het coronavirus dat COVID-19 veroorzaakt) heeft een grootte van 65-125 nm, dus sommige virusdeeltjes kunnen door deze bedekkingen glippen. Ook, wegens tekorten, veel gezondheidswerkers hebben herhaaldelijk hetzelfde N95-masker moeten dragen, ook al zijn ze bedoeld voor eenmalig gebruik. Om deze problemen te helpen overwinnen, Muhammad Mustafa Hussain en collega's wilden een membraan ontwikkelen dat deeltjes ter grootte van SARS-CoV-2 efficiënter filtert en na elk gebruik op een N95-masker kan worden vervangen.

Om het membraan te maken, ontwikkelden de onderzoekers eerst een op silicium gebaseerde, poreuze sjabloon met behulp van lithografie en chemisch etsen. Ze plaatsten de sjabloon over een polyimidefilm en gebruikten een proces genaamd reactieve ionenetsing om poriën in het membraan te maken, met afmetingen variërend van 5-55 nm. Vervolgens, ze pelden het membraan af, die aan een N95-masker kan worden bevestigd. Om ervoor te zorgen dat het nanoporeuze membraan ademend was, de onderzoekers maten de luchtstroom door de poriën. Ze ontdekten dat voor poriën kleiner dan 60 nm (met andere woorden, kleiner dan SARS-CoV-2), de poriën moesten maximaal 330 nm van elkaar verwijderd zijn om een ​​goed ademend vermogen te bereiken. Het hydrofobe membraan reinigt zichzelf ook doordat er druppels van af glijden, voorkomen dat de poriën verstopt raken met virussen en andere deeltjes.