Fabrication of nanomaterial composite based liquid repellant facemasks

Abstract

Com o aparecimento da pandemia Covid-19, ficou ainda mais visível a necessidade da existência de superfícies antimicrobianas, especialmente em contextos hospitalares. Os têxteis médicos são das superfícies mais complicadas de modificar, uma vez que o seu uso típico envolve contacto direto com o corpo humano, e consequentemente, existem vários aspetos a serem melhorados, tais como o tempo de utilização, capacidade antibacteriana e antivírica ou hidrofobicidade. De maneira a melhorar a eficiência de máscaras faciais e outros têxteis médicos, vários estudos foram feitos, como a implementação de camadas filtradoras modificadas, com por exemplo nano fibras, ou como a modificação da superfície de filtros através da adição de materiais com capacidades hidrofóbicas de maneira a aumentar a sua eficiência. Está comprovado que adição de agentes antimicrobianos a estes produtos é uma maneira extremamente eficiente para prevenir infeções causadas por diversos patogénicos através da inibição de vírus, fungos e bactérias. Existem diferentes métodos químicos e físicos para promover alterações superficiais em tecidos. Apesar de os métodos mais utilizados são processos baseados em soluções, outros métodos têm chamado á atenção nos últimos anos, tais como os métodos de deposição física em fase de vapor. A tecnologia de deposição física em fase de vapor tem sido implementada para modificar a superfície de diversos materiais, com particular atenção aos têxteis. Nesta tese irão ser analisados como revestimentos de Diamond-like Carbon dopados com nanopartículas de prata podem ser uma abordagem eficiente para transformar têxteis normal neste utilizados em aplicações biomédicas, um revestimento que irá ser depositado através de um processo de pulverização catódica. O principal foco vai ser testar se é possível de dar propriedades antibacterianos e hidrofóbicas aos têxteis escolhidos.

The Covid-19 pandemic has, even more, highlighted the need for antimicrobial surfaces, especially those used in a healthcare environment. Medical textiles are one of the most difficult surfaces to modify since their typical use is in direct human body contact, and, consequently, some aspects need to be improved, such as wear time, antibacterial and anti-viral capacity, or hydrophobicity.To improve the efficiency of facial masks and other medical textiles, several studies have been performed, like employing modified filter layers, for instance, nanofibers, or by modifying the filter surfaces by adding materials with antimicrobial capabilities to improve their efficiency. It's proven that adding antimicrobial agents to these products is a highly effective way to prevent infections caused by various pathogens through the inhibition of viruses, fungi, and bacteria. There are different chemical and physical methods to promote superficial changes in fabrics. Although the most used ones are solution-based processing, other methods have been attracted a lot of attention in the last years, like physical vapor deposition methods. The PVD technology has been implemented to modify various material surfaces, with particular attention to textiles.In this thesis, it will be analysed how DLC doped with AgNPs coatings can be an efficient approach to transform textiles commonly used in biomedical applications, a coating that will be deposited by using a Magnetron Sputtering process. The main focus will be to test if it is possible to give antibacterial and hydrophobic properties to the chosen textiles.