Questo è lo scopo dello studio pubblicato sulla rivista Small dai ricercatori della Sapienza in collaborazione con il CNR, l’Istituto Italiano di Tecnologia, l’Université du Littoral Côte d’Opale e l’Institute of Fundamental Technological Research. Realizzato anche grazie ai finanziamenti per i Progetti Grandi di Ateneo della Sapienza, questa ricerca rivoluziona l’approccio ai dispositivi di protezione individuale realizzando una nuova generazione di mascherine di tipo FFP2, capaci in maniera simultanea di rilevare patogeni ambientali e di disinfettare grazie alla luce. Lo scopo è quello di rendere questo tipo di protezione non solo più intelligente ma anche più ecologica, grazie alla facilità e all’efficienza nella disinfezione tali da permetterne il riutilizzo.
In particolare, la nuova generazione di mascherine è stata progettata sfruttando le peculiari proprietà di alcune nanoparticelle ibride di ultima generazione, composte da argento e oro strutturati in una particolare geometria. L’eterostruttura gerarchica che si viene a creare garantisce un eccellente assorbimento luminoso in tutto lo spettro della luce visibile. Attraverso un effetto di tipo foto-termico, particolarmente efficiente per la luce bianca, le nanoparticelle sviluppano calore, eliminando così batteri e microbi depositati sulla superficie.
Questi dispositivi sono anche provvisti di un biosensore colorimetrico a metasuperficie ottica, realizzabile in maniera economica e in grado di segnalare attraverso un cambiamento di colore la presenza di microrganismi. Si tratta di un nanocomponente ottico capace di trasformare il rilevamento del patogeno da parte di specifici anticorpi in un segnale cromatico visibile ad occhio nudo ed in grado quindi di indicare il livello di igiene della mascherina e dell’ambiente circostante.
Il dispositivo è stato testato per verificare il funzionamento di questi meccanismi, rivelando un’alta efficienza nella produzione di calore, nella disinfezione e anche nella rilevazione di diverse varietà di patogeni. È stata anche accertata la non tossicità delle nanoparticelle al contatto con l’epidermide umana. La nuova mascherina ha inoltre mostrato una forte resistenza agli stimoli meccanici, con le nanostrutture che sono risultate stabili in caso di immersione in acqua o se sottoposte ad un forte flusso d’aria.
I risultati riportati rappresentano la prima dimostrazione sperimentale di un dispositivo medico altamente innovativo ottenuto attraverso l’uso di nuove nanoparticelle. Grazie alla sua caratteristica di poter essere igienizzata anche solo grazie all’esposizione alla luce bianca (in futuro per esempio anche alla torcia di un cellulare) e alla sua capacità di individuare correttamente i microrganismi, questa nuova mascherina sarà essenziale in caso di future pandemie per la tutela delle persone comune e soprattutto del personale sanitario in prima linea nelle emergenze.
