Ein Forscherteam hofft, einen Schritt weiter als mit herkömmlichem Gesichtsschutz zu gehen und Coronaviren durch eine beheizte Maske herauszufiltern. Der so erstellte Entwurf soll nun die Viren mithilfe von selbst erzeugter Wärme in einem Netz aus Kupfer inaktivieren. Die Hightech-Maske, die von Forschern des Massachusetts Institute of Technology (MIT) entworfen wurde, sieht jedoch alles andere als alltäglich aus.
Kann eine beheizte Maske vor COVID-19 schützen?
Es hat sich gezeigt, dass Gesichtsmasken Viren wie das SARS-CoV-2-Virus wirksam herausfiltern und dadurch das Infektionsrisiko verringern. In der leicht dystopischen Realität des Jahres 2020 ist das Team von Forschern jedoch über die allgegenwärtige N95-Maske hinausgegangen. Die Ingenieure haben nämlich eine beheizte Maske entworfen, die ein sich erwärmendes Element aus Kupfer verwendet, um die Luft bei Kontakt zu desinfizieren. Wenn es realen Tests standhält, könnte so ein Gesichtsschutz einer millionenfachen Reduzierung der Viruspartikel entsprechen. Es lässt den Träger jedoch auch ein wenig wie die Comicfigur namens Bane aus der Batman-Reihe aussehen. Dieses aggressive Aussehen ist teilweise auf die Technologie zurückzuführen, die umgebende Luft auf ca. 90 °C zu erwärmen. Während die Person, die so eine Maske trägt, ein- und ausatmet, strömt Luft wiederholt über das Netz. Auf diese Weise werden alle Viruspartikel in der Luft durch das Netz und hohe Temperaturen verlangsamt und neutralisiert.
So eine Maske könnte sowohl für Angehörige der Gesundheitsberufe als auch für die Öffentlichkeit in Situationen nützlich sein, in denen soziale Distanzierung schwierig zu erreichen wäre, wie beispielsweise in einem überfüllten Bus. Die Forscher haben mit dem Entwerfen von Prototypen begonnen und hoffen, diese bald testen zu können. Sie haben das neue Konzept und Design in einem Artikel beschrieben und online veröffentlicht. Als das MIT im März den Laden schloss, beschlossen Michael Strano, Professor für Chemieingenieurwesen, und sein Doktorand Samuel Faucher, sich damit zu beschäftigen. Beide Forscher sind Autoren des Papiers. Gemeinsam wandten sie sich älteren Studien zu, um Ideen für so eine Gesichtsmaske der nächsten Generation zu entwickeln. Strano und sein Team machten sich daran, eine Maske zu entwerfen, die den Benutzer und andere nicht einfach gegen Covid-19 verteidigt, sondern die Ausbreitung von Viruspartikeln tatsächlich vollständig stoppen kann.
Medizinisch sterile Luft ein- und ausatmen
Die Maske, die sie entwickelt haben, unterscheidet sich also ziemlich von der typischen dreischichtigen Schutzmaske. Das Ganze enthält ein Heizelement und ein Kupfersieb. Die Idee dabei ist, dass Luft, die von außen durch die beheizte Maske gebracht wird, durch das erhitzte Kupfernetz strömt. Kupfer ist bekannt für seine antiviralen und antibakteriellen Eigenschaften. Es schafft im Wesentlichen eine Umgebung, in der so ein Mikrobiom und Keime einfach nicht gedeihen können. Umgekehrt wird die vom Träger ausgeatmete Luft zur Hygiene durch das beheizte Element geleitet, bevor diese wieder ins Freie gelangt. So ein Ansatz könnte durch die thermische Desinfektion anders als jede andere Maske mit Filtration auf dem Markt sein.
Basierend auf ihren Modellen, die noch nicht klinisch getestet wurden, schätzen die Forscher, dass ihre beheizte Maske zu einer millionenfachen Abnahme der Viruspartikel führen würde. Aufgrund der zyklischen Natur des menschlichen Atems erklären sie, dass Partikel mehr als einmal durch das Kupfernetz gelangen können, was ihre Wahrscheinlichkeit erhöht, neutralisiert zu werden. Trotzdem bleibt die Frage: Wie kann etwas, das so heiß ist, dass es bei Kontakt Viruszellen auflöst, sicher auf Ihrem Gesicht sitzen? Um dieses Problem anzugehen, verwendeten die Forscher eine Art ultraisolierendes Material namens Neopren, das bei einer Temperatur von bis zu 135 °C hitzebeständig ist. Wenn sich das Kupfer erwärmt, würde das Neopren den Benutzer isolieren. Gleichzeitig würde die Luft, die sie einatmen, theoretisch genug gekühlt, um sich wohl zu fühlen.
