Investigadores de la Universidad de Houston, en colaboración con otros, han diseñado un filtro de aire "atrapar y matar" que puede atrapar el virus responsable de COVID-19, matándolo instantáneamente.

Zhifeng Ren, director del Centro de Superconductividad de Texas en UH, colaboró ​​con Monzer Hourani, CEO de Medistar, una firma de desarrollo inmobiliario médico con sede en Houston, y otros investigadores para diseñar el filtro, que se describe en un artículo publicado en Materials Today la física .

Los investigadores informaron que las pruebas de virus en el Laboratorio Nacional de Galveston encontraron que el 99.8% del nuevo SARS-CoV-2, el virus que causa el COVID-19, se eliminó en una sola pasada a través de un filtro hecho de espuma de níquel disponible comercialmente, calentada a 200 grados Centígrados, o alrededor de 392 grados Fahrenheit. También mató al 99.9% de las esporas de ántrax en las pruebas en el laboratorio nacional, que es administrado por la Rama Médica de la Universidad de Texas.

"Este filtro podría ser útil en aeropuertos y aviones, en edificios de oficinas , escuelas y cruceros para detener la propagación de COVID-19", afirma Ren, MD Anderson, Profesor de Cátedra de Física en UH y co-autor correspondiente del artículo. "Su capacidad para ayudar a controlar la propagación del virus podría ser muy útil para la sociedad". Los ejecutivos de Medistar también están proponiendo un modelo de escritorio, capaz de purificar el aire en el entorno inmediato de un empleado de oficina.

Ren dijo que Medistar se acercó al Centro de Superconductividad de Texas en la Universidad de Houston (TcSUH) el 31 de marzo, ya que la pandemia se estaba extendiendo por todo Estados Unidos, para obtener ayuda en el desarrollo del concepto de un filtro de aire para atrapar virus.

Luo Yu del Departamento de Física de la UH y TcSUH junto con el Dr. Garrett K. Peel de Medistar y el Dr. Faisal Cheema de la Facultad de Medicina de la UH son los primeros autores del artículo.

Los investigadores sabían que el virus puede permanecer en el aire durante aproximadamente tres horas, lo que significa que un filtro que podría eliminarlo rápidamente era un plan viable. Con la reapertura de las empresas, era urgente controlar la propagación en espacios con aire acondicionado.

Y Medistar sabía que el virus no puede sobrevivir a temperaturas superiores a 70 grados centígrados, unos 158 grados Fahrenheit, por lo que los investigadores decidieron usar un filtro calentado. Al hacer que la temperatura del filtro fuera mucho más alta, alrededor de 200 C, pudieron matar el virus casi instantáneamente.

Ren sugirió usar espuma de níquel y dijo que cumplía varios requisitos clave: es poroso, permite el flujo de aire y es eléctricamente conductor, lo que permite que se caliente. También es flexible.

Pero la espuma de níquel tiene baja resistividad, lo que dificulta elevar la temperatura lo suficiente como para matar rápidamente al virus. Los investigadores resolvieron ese problema doblando la espuma, conectando múltiples compartimentos con cables eléctricos para aumentar la resistencia lo suficiente como para elevar la temperatura hasta 250 grados C.

Al hacer que el filtro se calentara eléctricamente, en lugar de calentarlo desde una fuente externa, los investigadores señalaron que minimizaban la cantidad de calor que escapaba del filtro, permitiendo que el aire acondicionado funcione con una tensión mínima.

Un taller local construyó un prototipo y primero se probó en el laboratorio de Ren para determinar la relación entre voltaje/corriente y temperatura; luego fue al laboratorio de Galveston para analizar su capacidad de matar el virus. Ren dijo que satisface los requisitos para los sistemas convencionales de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC).

"Esta novedosa tecnología de protección del aire interior con biodefensa ofrece la primera prevención en línea contra la transmisión del SARS-CoV-2 transmitida por el medio ambiente y estará a la vanguardia de las tecnologías disponibles para combatir la pandemia actual y cualquier biotratamiento aéreo futuro en entornos interiores", mencionó Cheema.

Hourani y Peel han pedido un despliegue gradual del dispositivo, "comenzando con lugares de alta prioridad, donde los trabajadores esenciales tienen un riesgo elevado de exposición (particularmente escuelas, hospitales e instalaciones de atención médica , así como entornos de transporte público como aviones)".

Eso mejorará la seguridad de los trabajadores de primera línea en las industrias esenciales y permitirá que los trabajadores no esenciales regresen a los espacios públicos de trabajo, concluyeron.