Sciencemag.cz
Doporučujeme
Výzkumníci z Fakulty chemicko-inženýrské VŠCHT Praha v souvislosti se současnou pandemií COVID-19 potvrdili, že kyselina polymléčná (PLA) – biodegradovatelný polymer používaný pro 3D tisk – je vhodná pro rychlou a levnou výrobu ochranných polomasek. Při vhodných parametrech tisku tento materiál nepropustí žádné částice aerosolu a jedná se tedy o plně funkční ochranu proti bakteriím i virům. Zároveň ukázali, že PLA materiál je možné dezinfikovat od bakterií, kvasinek i viru SARS-CoV-2 běžně dostupnými chemickými činidly, jako je etanol, isopropanol či Savo. Z toho důvodu jsou ochranné polomasky opakovatelně použitelné s poměrně vysokou mírou šetrnosti vůči životnímu prostředí.
Skupina dobrovolníků „3D tiskem proti viru“ pomáhá v boji proti současné epidemii mimo jiné i tiskem obličejových polomasek. Jde o pomůcku sloužící k ochraně úst a nosu, jejíž kostra je vytištěna z materiálu PLA. Mezi jednotlivé komponenty této konstrukce se vkládá vhodný filtr, čímž vzniká kompletní obličejová polomaska. Ohledně výroby ochranných polomasek FDM technologií se doposud objevovaly různé pochybnosti týkající se možné pórovitosti vznikajícího materiálu a jeho obtížné dezinfekce.
„Z tohoto důvodu lidé ze skupiny 3D tiskem proti viru oslovili naši laboratoř s otázkou ohledně ověření propustnosti materiálu PLA pro mikroorganismy a možnosti jeho dezinfekce,“ uvádí doktorka Eva Vaňková z Laboratoře nízkoteplotního plazmatu na Ústavu fyziky a měřicí techniky Vysoké školy chemicko-technologické v Praze. Na testování se dále podílely Ústav organické chemie a biochemie AVČR, Přírodovědecká fakulta Univerzity Hradec Králové a rakouské výzkumné centrum Children’s Cancer Research Institute sídlící ve Vídni.
PLA materiál výzkumníci podrobili testu propustnosti generátorem aerosolu parafinového oleje a fotometrem LORENZ FMP03, certifikovaným testovacím systémem dle EN 143 (Ochranné prostředky dýchacích orgánů – Filtry proti částicím – Požadavky, zkoušení a značení). Pro test dezinfekce byly PLA polomasky ponořeny do dezinfekčních činidel po dobu 15 minut.
„Při testu propustnosti nebyl detekován vůbec žádný průchod aerosolových částic parafinového oleje materiálem PLA. Dále se ukázalo se, že kromě vysoce odolného adenoviru, který byl spolehlivě inaktivován pouze Savem, byly všechny ostatní použité mikroorganismy, včetně aktuálně velice významného SARS-CoV-2, na povrchu PLA kompletně inaktivovány. Tím jsme jednoznačně prokázali, že PLA je vhodným materiálem pro výrobu ochranných polomasek pomocí 3D tisku a zároveň je plně dezinfikovatelný běžně dostupnými prostředky. Tyto polomasky tudíž představují účinnou ochrannou pomůcku a lze je použít opakovaně,“ dodává doktorka Vaňková.
Přestože práce plně podporuje použití PLA filamentu pro výrobu ochranných obličejových polomasek pomocí 3D tisku FDM technologií, pro získání kvalitních náhrad respirátorů typu FFP2 či FFP3 v době jejich nedostatku bude nezbytné najít vhodné alternativy filtrů s vysokou filtrační účinností, které budou do konstrukcí z PLA materiálu vloženy. Jedině tak bude dosaženo nejvyšší možné úrovně ochrany lidí pracujících v první linii boje proti virovým infekcím.
