Nie ustają działania Politechniki Śląskiej prowadzone na rzecz walki z koronawirusem COVID-19. Grupy naukowców równolegle podejmują prace nad urządzeniami, sprawdzającymi poziom bez-pieczeństwa masek ochronnych oraz filtrami, które pozwolą skutecznie zatrzymać cząsteczki COVID-19.

Koronawirus SARS-CoV-2 jest przenoszony drogą kropelkową. Ochronę przed zarażeniem w często nieuniknionym, bezpośrednim kontakcie z innymi osobami zapewniają maseczki ochronne. Aby jednak były one skuteczne, muszą stanowić zabezpieczenie przed przedostawaniem się cząsteczek wirusa. W tym celu naukowcy Politechniki Śląskiej rozpoczęli współpracę międzywydziałową oraz z otoczeniem społeczno-gospodarczym, by przygotować urządzenia testujące skuteczność masek, a także wytworzyć filtry, które mogłyby stanowić wkładki do maseczek bawełnianych. Do badań Centrum Biotechnologii Politechniki Śląskiej włączyły się wydziały: Elektryczny, Mechaniczny Technologiczny, Chemiczny oraz Automatyki, Elektroniki i Informatyki, a także naukowcy z Instytutu Metali Nieżelaznych Sieci Łukasiewicz, Centrum Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego oraz Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie.

Prace na Politechnice Śląskiej prowadzone są dwutorowo. W tym tygodniu powstał prototyp urządzenia, które pozwoli z grubsza określić, czy dana maseczka jest w stanie zatrzymać cząsteczki wielkości 100-110 nanometrów (to przybliżona wielkość koronawirusa COVID-19). – Dążymy do wytworzenia urządzenia, które w sposób porównawczy przetestuje różne maski produkowane metodą chałupniczą lub przez producentów nieposiadających atestów. Chodzi o to, by móc określić, czy maska chroni w dużym stopniu, czy nie – mówi prof. Marek Łos z Politechniki Śląskiej.
 
Urządzenie pozwoli na testowanie zarówno za pomocą mikrocząsteczek fluorescencyjnych, jak i za pomocą inaktywowanych chemicznie wirusów. W tej kwestii śląscy naukowcy współpracują z prof. Krzysztof Pyrciem, wirusologiem z Małopolskiego Centrum Biotechnologii UJ, kierownikiem zespołu badającego obecnie COVID-19. – Profesor obiecał, że dostarczy nam innego koronawirusa, który będzie chemicznie inaktywowany, żeby docelowo potwierdzić wstępne testy, kiedy zamiast wirusa używaliśmy cząsteczki fluoryzujące – mówi profesor Łos.
 
Jednocześnie w pracach nad bardziej zaawansowanym urządzeniem do testowania maseczek udział biorą jeszcze naukowcy z Wydziału Elektrycznego i Wydziału Mechanicznego Technologicznego Politechniki Śląskiej. – Trwają prace nad urządzeniem, które zamontowane będzie na fantomie, na którym ćwiczy się resuscytację. Ta wersja pozwoli m.in. na rzeczywistą symulację wdechu, wydechu czy nawet kaszlu – zaznacza prof. Łos.

– W Katedrze Optoelektroniki Wydziału Elektrycznego powstaje prototyp urządzenia, które posłuży do sprawdzenia zdolności filtracji powietrza w maskach „domowej” produkcji – mówi Piotr Kałużyński, doktorant bezpośrednio zajmujący się tym projektem.

– Udział Wydziału Mechanicznego Technologicznego będzie polegał na wsparciu zespołu Centrum Biotechnologii w budowie urządzenia. Mamy drukować elementy i wspomóc proces konstrukcyjny. Oprócz tego będziemy wspomagać profesora Łosa w sprawach organizacyjnych podczas realizacji projektu – mówi prof. Anna Timofiejczuk, Dziekan Wydziału Mechanicznego Technologicznego Politechniki Śląskiej.

Politechnika Śląska współpracuje także z Instytutem Metali Nieżelaznych Sieci Łukasiewicz nad wytworzeniem filtrów z nanowłókien. – To materiał przypominający w wyglądzie i dotyku jedwab. Podczas procesu przetwórczego można modyfikować jego właściwości w bardzo szerokim zakresie – podkreśla prof. Łos. Dodaje, że naukowcom zależy, by wytworzony filtr był stosunkowo tani (jak maseczka chirurgiczna), ale podobnie skuteczny jak maseczki N95 (dające około 95-procentową ochronę). – Stworzenie takiego filtra pozwoliłoby ukryć go w kieszonkach bawełnianych maseczek szytych przez wolontariuszy. Dzięki temu z prostej maski otrzymamy specjalistyczne zabezpieczenie, a dzięki wymiennym filtrom maseczki będą mogły dłużej służyć – zaznacza profesor.

Skonstruowanie nowych urządzeń oraz wytworzenie filtrów będzie ogromnym wsparciem w walce z rozprzestrzenianiem się koronawirusa COVID-19. Nowe technologie wspomogą nie tylko prace naukowców, ale także osób zaangażowanych w szycie maseczek ochronnych w ramach akcji społecznych. W planach jest również wyprodukowanie dodatkowych urządzeń sprawdzających maseczki, które mają zostać przekazane wraz z instrukcją obsługi Fundacji „Korona z głowy”.

#PŚpomagamy

Fot.: mat. Katedra Inżynierii Produkcji PŚ