Forscher entwickeln selbstdesinfizierende Maske

Die Maske besteht aus einem mehrlagigen Textil, Elektroden und einer kleinen Batterie. (Foto: Hannes Heinzer/ZHAW)

Eine selbstdesinfizierende Maske für aktiven Virenschutz auf Knopfdruck haben ZHAW-Forschende gemeinsam mit der Schweizer Firma Osmotex  entwickelt. Die Maske besteht aus elektrochemischen Textilien und ist den Entwicklern zufolge weltweit einzigartig. 

Der Prototyp der Maske zeigt eine antivirale Wirkung von über 99 Prozent. Mit einer neuartigen elektrochemischen Technologie können Viren und andere Krankheitserreger nicht nur passiv, sondern zusätzlich auch aktiv unschädlich gemacht werden.

Aktuell wird ein Prototyp dieser Maske von drei Forschungsgruppen des ZHAW-Instituts für Chemie und Biotechnologie in Wädenswil optimiert. Die Forschenden konnten nachweisen, dass die neuartige Maske sicher und gesundheitlich unbedenklich ist. Sie soll spätestens im Frühling 2021 marktreif sein. 

Patentiertes Verfahren

Laut Osmotex-Cheftechnologe Trond Heldal sind die bisherigen Resultate vielversprechend. „Unsere Sterilizer Mask wäre die erste Maske weltweit, die sich elektrochemisch sterilisieren lässt – und zwar rasch und zuverlässig. Das entsprechende Verfahren haben wir bereits patentieren lassen“, so Heldal. 

Mit Spannung gegen Viren

Die neuartige Maske besteht aus einem mehrlagigen Spezialstoff sowie Elektroden und einer Spannungsquelle. Zwischen zwei leitenden Schichten liegt eine isolierende Membran. Dank einer integrierten und über einen USB-Anschluss aufladbaren Batterie wird auf Knopfdruck eine elektrische Spannung von wenigen Volt angelegt. Diese erzeugt reaktive Sauerstoffmoleküle, die Viren und auch Bakterien zuverlässig inaktivieren. Auf diese Weise lässt sich die Oberfläche der Maske in wenigen Minuten – und sogar während des Tragens – sterilisieren. Die angelegte Spannung und die erzeugten reaktiven Sauerstoffmoleküle sind dabei minimal und für Menschen absolut unbedenklich. 

Welche reaktiven Sauerstoffmoleküle produziert werden und wie effizient diese die Krankheitserreger inaktivieren, hängt von der eingesetzten Spannung und von den verwendeten Materialien ab. Im Labor suchen die ZHAW-Forschenden aktuell nach der optimalen Mischung. „Je nach Spannung und Aufbau des Textils erreichen wir eine Vireninaktivierung von über 99 Prozent, und zwar unter weit höheren Anforderungen und in kürzerer Zeit als für antivirale Textilien empfohlen“, so ZHAW-Projektleiter Sebastian Opitz. Die Sterilisierungseffizienz könnte also je nach Einsatzbereich spezifisch angepasst werden.

Potenzial für weitere Anwendungen

Nun wollen Osmotex und die ZHAW-Forschenden diese Technologie auch auf weitere Anwendungen ausdehnen, beispielsweise auf Sitzbezüge und andere Textilien im öffentlichen Bereich. Die Liste der potenziellen Anwendungsbereiche ist lang: Krankenhäuser, Rettungsteams, Hotels, öffentliche Verkehrsmittel, Büros oder Arbeitsplätze. So könnten teure sowie potenziell gefährliche chemische Stoffe oder UV-Systeme ersetzt werden. 

ZHAW-Chemiker Prof. Dr. Chahan Yeretzian ist Mitinitiator des Projektes und hegt noch eine weitere Hoffnung: „Die elektrochemische Sterilisation könnte sogar eine Antwort auf die wachsende Problematik multiresistenter Krankenhauskeime sein.“ 

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