Även om plexiglasbarriärer tycks finnas överallt nuförtiden - mellan matbutiksgator, runt restaurangbord och tornar över kontorsbås – de är en ofullkomlig lösning för att blockera virusöverföring.

Istället för att fånga virusfyllda luftvägsdroppar och aerosoler, plexiglasavdelare avleder bara droppar, får dem att studsa iväg men förbli i luften. För att förbättra funktionen hos dessa skyddsbarriärer, Forskare från Northwestern University har utvecklat ett nytt transparent material som kan fånga upp droppar och aerosoler, effektivt avlägsna dem från luften.

Materialet är ett tydligt, trögflytande vätska som kan målas på vilken yta som helst, inklusive plast, glas, trä, metall, rostfritt stål, betong och textilier. När droppar kolliderar med den belagda ytan, de håller sig till det, absorberas och torka upp. Beläggningen är också kompatibel med antivirala och antimikrobiella material, så desinficeringsmedel, som koppar, kan läggas till formeln.

"Droppar kolliderar med ytor inomhus hela tiden, " sa Northwesterns Jiaxing Huang, studiens seniorförfattare. "Just nu, plexiglasavdelare är avvikande anordningar; de avleder droppar. Om en yta faktiskt kunde fånga droppar, då skulle varje enskild droppe som effektivt avlägsnas från inomhusluften vara en framgångsrik eliminering av en potentiell källa till överföring."

Forskningen kommer att publiceras onsdag (16 juni) i tidskriften Chem . I studien, forskarna fann att även när de bombarderade ytor med aerosoldroppar - i storleksordningar högre koncentration än vad som är typiskt för en inomhusmiljö - fångade de belagda ytorna fortfarande tre gånger fler aerosoldroppar än obelagda ytor.

Huang är professor i materialvetenskap och teknik vid Northwesterns McCormick School of Engineering. Zhilong Yu, Murak Kadir och Yihan Liu – alla medlemmar av Huangs laboratorium – var medförfattare till uppsatsen. Teamet inledde detta projekt under vistelsen hemma i början av pandemin.

Huvudingrediensen i Northwestern-teamets material är en polyelektrolytpolymer som vanligtvis används i en mängd olika kosmetiska produkter. När den appliceras med ett blad eller en borste, den resulterande formeln ger enhetliga och konforma beläggningar på ett brett utbud av inomhusytor utan att skada eller missfärga originalmaterialet.

Huangs team fann att ytorna också förblev genomskinliga och disfria även när de sköljdes med droppar. Med andra ord, ytorna verkade inte smutsiga eller smutsiga efter att ha duschats med droppar. Om det används på plexiglasbarriärer, dessa belagda barriärer skulle inte behöva rengöras oftare än obelagda barriärer.

De flesta infektionssjukdomar sprids genom luftvägsdroppar och aerosoler, som människor släpper ständigt när de pratar, skrattande, sjunga och andas ut. Eftersom beläggningen är så mångsidig, Huang föreställer sig att det skulle kunna användas på plexiglasbarriärer och ansiktsskydd samt på ytor som inte berörs eller berörs lite, såsom väggar eller till och med gardiner, för att eliminera dessa droppar från luften.

"Det finns massiva ytor inomhus som knappt berörs av människor eller husdjur. Om vi ​​återanvänder dessa "tomgångsytor" för att fånga upp andningsdroppar, då kan de bli funktionella "enheter" för att minska luftburen överföring av infektionssjukdomar, " sa han. "Ytfångade patogener kan sedan lätt inaktiveras med tiden, som kan påskyndas av förapplicerade desinficeringsingredienser. De kan också tas bort under rutinmässig rengöring."

Medan Huang säger att ansiktsmasker är ett oersättligt folkhälsoverktyg för att förhindra spridning av smittsamma droppar, han tror att fånga droppar på ytor kan vara ett annat effektivt verktyg.

"I ett datorspel, till exempel, du vill inte gå in på ett slagfält med bara en rustning, " sade han. "Det är vettigt att utnyttja flera lager av försvar."