В современных биотехнологических и медицинских лабораториях, а также на химических производствах, воздушная среда часто насыщена различными микроорганизмами, как безвредными, так и патогенными. Эти бактерии могут накапливаться на поверхностях и представлять угрозу для здоровья персонала. Традиционные средства индивидуальной защиты органов дыхания, такие как маски и респираторы, эффективно задерживают мелкие частицы, однако не способны защитить от бактерий. В ответ на эту проблему, ученые Пермского Политеха разработали новый фильтрующий материал на основе угольной ткани и меди, который обеспечивает защиту от бактерий на уровне 98%.
Данный продукт предназначен для использования в респираторах и фильтрах-поглотителях, что делает его особенно актуальным для медицинских учреждений, химических лабораторий и производств с высокими требованиями к стерильности воздуха.
Ранее исследователи ПНИПУ уже представили антибактериальный сорбент на основе серебра и меди, предназначенный для очистки и обеззараживания воды. Теперь же они разработали двухслойный фильтрующий материал, который сочетает в себе свойства угольной ткани и меди, что делает его перспективным для применения в средствах индивидуальной защиты органов дыхания.
Основой нового фильтра является активная угольная ткань, отличающееся высокой пористостью и низким сопротивлением воздушному потоку. Этот материал также обладает термической и химической устойчивостью к воздействию агрессивных сред. Его небольшая толщина (3–5 мм) и вес (300–350 г/м²) позволяют создавать легкие и компактные изделия, которые могут быть использованы в воздушных фильтрах для очистки газов и воздуха от загрязнений.

Однако, изначально угольная ткань не обладала бактерицидными свойствами. Для того чтобы она могла эффективно защищать от вредных микроорганизмов, ученые модифицировали ее частицами меди. Ионы меди известны своими бактерицидными свойствами, что позволяет им обезвреживать большинство микроорганизмов.
Эффективность нового фильтрующего материала была проверена двумя методами. Сначала в лабораторных условиях небольшие образцы материала помещали на плотную питательную среду, засеянную микроорганизмами, и фиксировали зоны гибели бактерий. Затем проводились испытания в динамическом режиме, когда через фильтр пропускался поток зараженного воздуха. По окончании эксперимента в прошедшем воздухе определяли количество оставшихся клеток.
“Результаты испытаний показали, что разработанный фильтр эффективно задерживает микроорганизмы из поступающего потока воздуха, обеспечивая 98%-ную защиту. Это подтверждает возможность использования нашего продукта в средствах индивидуальной защиты органов дыхания и в качестве воздушного фильтра-поглотителя для обеззараживания среды”, — комментирует Елена Фарберова, доцент кафедры “Химия и биотехнология” ПНИПУ, кандидат химических наук.
Разработка ученых Пермского Политеха не только фильтрует загрязненный воздух, но и обезвреживает микроорганизмы, содержащиеся в нем, тем самым предотвращая их попадание в организм персонала. Новый материал с бактерицидными свойствами может быть использован в респираторах и масках для защиты медицинских и лабораторных работников, а также в промышленных фильтрах на биотехнологических производствах, где критически важна стерильность воздуха.
Инновационный фильтрующий материал от Пермского Политеха открывает новые возможности для повышения безопасности на рабочих местах, где требуется высокая степень защиты от патогенных микроорганизмов. В условиях глобальных вызовов, связанных с инфекционными заболеваниями, такие разработки становятся особенно актуальными и необходимыми для обеспечения здоровья и безопасности работников в различных отраслях.