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Selbstdesinfizierende Maske

Virenschutz auf Knopfdruck

25. Januar 2021, 11:52 Uhr   |  WEKA Newsdesk, kv

Virenschutz auf Knopfdruck
© ZHAW/Hannes Heinzer

Die Maske besteht aus einem mehrlagigen Textil, Elektroden und einer kleinen Batterie.

Forschende aus der Schweiz haben eine selbstdesinfizierende Maske entwickelt, die Viren schnell und einfach inaktiviert. Der Prototyp dieser Maske aus elektrochemischen Textilien zeigt eine antivirale Wirkung von über 99 Prozent. Weitere Anwendungen wie sterilisierbare Sitzbezüge werden geprüft.

Die Schutzwirkung von Mund-Nasen-Masken basiert bei den heutigen Modellen auf der Filterung der Aerosole oder zusätzlich auf der passiven Inaktivierung der Viren mittels geladener Oberflächen, zum Beispiel durch Silberkationen. Damit die Masken zuverlässig schützen, müssen sie richtig getragen und rechtzeitig ersetzt oder fachgerecht gewaschen werden.

Eine Schutzmaske, die sich jederzeit auf Knopfdruck sterilisieren lässt, haben die Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW) und die Schweizer Firma Osmotex aus Thalwil entwickelt: Mit einer neuartigen elektrochemischen Technologie können Viren und andere Krankheitserreger nicht nur passiv, sondern zusätzlich auch aktiv unschädlich gemacht werden. Aktuell wird ein Prototyp dieser Maske von drei Forschungsgruppen des ZHAW-Instituts für Chemie und Biotechnologie in Wädenswil optimiert. Die Forschenden konnten nachweisen, dass die neuartige Maske sicher und gesundheitlich unbedenklich ist. Sie soll spätestens im Frühling 2021 marktreif sein.

Sterilisierung auf Knopfdruck

Die neuartige Maske besteht aus einem mehrlagigen Spezialstoff sowie Elektroden und einer Spannungsquelle. Zwischen zwei leitenden Schichten liegt eine isolierende Membran. Dank einer integrierten und über einen USB-Anschluss aufladbaren Batterie wird auf Knopfdruck eine elektrische Spannung von wenigen Volt angelegt. Diese erzeugt reaktive Sauerstoffmoleküle, die Viren und auch Bakterien zuverlässig inaktivieren. Auf diese Weise lässt sich die Oberfläche der Maske in wenigen Minuten – und sogar während des Tragens – sterilisieren. Die angelegte Spannung und die erzeugten reaktiven Sauerstoffmoleküle sollen dabei minimal und für Menschen absolut unbedenklich sein.

Welche reaktiven Sauerstoffmoleküle produziert werden und wie effizient diese die Krankheitserreger inaktivieren, hängt von der eingesetzten Spannung und von den verwendeten Materialien ab. Im Labor suchen die ZHAW-Forschenden aktuell nach der optimalen Mischung. »Je nach Spannung und Aufbau des Textils erreichen wir eine Vireninaktivierung von über 99 Prozent, und zwar unter weit höheren Anforderungen und in kürzerer Zeit als für antivirale Textilien empfohlen«, so ZHAW-Projektleiter Sebastian Opitz. Die Sterilisierungseffizienz könnte also je nach Einsatzbereich spezifisch angepasst werden.

Potenzial für weitere Anwendungen

Im Rahmen des Innosuisse-Projekts wollen Osmotex und die ZHAW-Forschenden die Technologie auch auf weitere Anwendungen ausdehnen, so etwa auf Sitzbezüge und andere Textilien im öffentlichen Bereich. Die Liste der potenziellen Anwendungsbereiche ist lang: Krankenhäuser, Rettungsteams, Hotels, öffentliche Verkehrsmittel, Büros oder Arbeitsplätze. So könnten teure sowie potenziell gefährliche chemische Stoffe oder UV-Systeme ersetzt werden.

Denkbar sind aber auch ganz alltägliche Anwendungen. Beispielsweise könnte eine Handtasche der einfachen Sterilisierung von Gegenständen wie Schlüssel, Handy oder Münzen dienen.

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