Sedan utbrottet av covid-19, det har funnits en global brist på ansiktsmasker – särskilt, de N95 som bärs av sjukvårdspersonal. Även om dessa överdrag ger den högsta skyddsnivån som finns tillgänglig för närvarande, de har begränsningar. Nu, forskare som rapporterar in ACS Nano har utvecklat ett membran som kan fästas på en vanlig N95-mask och bytas ut vid behov. Filtret har en mindre porstorlek än vanliga N95-masker, potentiellt blockerar fler viruspartiklar.

N95-masker filtrerar cirka 85 % av partiklar som är mindre än 300 nm. SARS-CoV-2 (coronaviruset som orsakar COVID-19) är i storleksintervallet 65-125 nm, så vissa viruspartiklar kan glida igenom dessa höljen. Också, på grund av brist, många vårdpersonal har varit tvungna att bära samma N95-mask upprepade gånger, även om de är avsedda för engångsbruk. För att hjälpa till att övervinna dessa problem, Muhammad Mustafa Hussain och kollegor ville utveckla ett membran som mer effektivt filtrerar partiklar i storleken av SARS-CoV-2 och som kunde bytas ut på en N95-mask efter varje användning.

För att göra membranet, forskarna utvecklade först en kiselbaserad, porös mall med litografi och kemisk etsning. De placerade mallen över en polyimidfilm och använde en process som kallas reaktiv jonetsning för att skapa porer i membranet, med storlekar från 5-55 nm. Sedan, de skalade av hinnan, som skulle kunna fästas på en N95-mask. För att säkerställa att det nanoporösa membranet andades, forskarna mätte luftflödet genom porerna. De fann att för porer som är mindre än 60 nm (med andra ord, mindre än SARS-CoV-2), porerna behövde placeras maximalt 330 nm från varandra för att uppnå god andningsförmåga. Det hydrofoba membranet rengör sig också eftersom droppar glider av det, förhindrar att porerna täpps till med virus och andra partiklar.