Le département de génie mécanique de l’Université polytechnique de Hong Kong (PolyU) a récemment mis au point un filtre à nanofibres chargé électrostatiquement avec plusieurs couches de séparation, capable de capturer les particules polluantes d’un diamètre inférieur à 100 nm (couvrant les nanoparticules et virus en suspension les plus courants ).
Des nano-aérosols de diamètre inférieur ou égal à 100 nm existent partout en milieu urbain et, en raison de leur petite taille, peuvent être facilement inhalés dans le corps humain. La plupart des virus en suspension dans l’air, de la grippe aux virus épidémiques tels que la grippe porcine ou le SRAS, ont également une taille allant jusqu’à 100 nm. Les scientifiques ont toujours du mal à mettre au point un filtre à air ou un masque convivial pour capter efficacement les nanoparticules et protéger les personnes contre les contaminants atmosphériques nocifs et les virus pouvant nuire à la santé.
L’équipe a utilisé et testé le polyfluorure de vinylidène (PVDF), un thermoplastique semi-cristallin couramment utilisé comme isolant sur des fils électriques, pour la fabrication de filtres en nanofibres. Appliquant une technologie innovante avec effet Corona (Corona Discharge), l’équipe a conféré des charges électrostatiques à la nanofibre de PVDF, afin d’induire une interaction électrique avec les aérosols à une distance proche et de capturer efficacement les aérosols.
Comparés à d’autres filtres fabriqués sur le marché avec des microfibres chargées ou des fibres non chargées, les filtres innovants de PolyU ont une efficacité de filtration bien améliorée, sans augmentation de la perte de charge au fil du temps . Dans les ouvrages précédents sur la charge d’autres nanofibres, les charges transmises se dissipent généralement en un jour. Le nouveau filtre à nanofibres présente de meilleures performances en termes de respirabilité, d’efficacité de filtration (10% de plus que le filtre en microfibre à électret conventionnel) et de durée de vie (jusqu’à 90 jours).
Pour renforcer davantage les performances de capture électrostatique du filtre, l’équipe de recherche a mis au point la configuration de plusieurs couches de séparateur électrostatique – répartissant le même poids de nanofibres de PVDF dans un filtre monocouche en plusieurs couches filtrantes, chaque couche étant isolée par un séparateur, afin réduire l’interférence électrostatique entre les fibres des couches adjacentes et augmenter l’efficacité du filtre par force électrostatique.
L’innovation de PolyU peut être largement appliquée à la filtration de l’air, des applications industrielles aux applications personnelles et domestiques. L’utilisation industrielle comprend des salles sans poussière et des centrales à combustibles fossiles. La filtration de l’air peut également être utilisée pour réduire les émissions de particules provenant des gaz d’échappement des navires et des véhicules. L’utilisation personnelle et domestique de la filtration de l’air comprend les masques faciaux, les purificateurs d’air, les aspirateurs, les filtres à fenêtre, etc.
Source: https://www.polyu.edu.hk– 27/03/19