Control de calidad y desarrollo de materiales

La microestructura de las mascarillas de protección (aquí la imagen de microscopía electrónica de barrido de la capa media de una mascarilla quirúrgica con una representación esquemática de un virus corona) desempeña un papel importante en la comodidad y la eficacia del filtrado. © Fraunhofer IMWS

Soportes intercambiables para máscaras de respiración ha sido fabricado por el Fraunhofer IMWS en el proyecto »ProSchutz«. © Fraunhofer IMWS

El Instituto Fraunhofer para la Microestructura de Materiales y Sistemas IMWS apoya con su competencia en materiales en la lucha contra la pandemia de COVID-19. Actualmente, el instituto trabaja junto con otros nueve institutos Fraunhofer en toda Alemania en el desarrollo de textiles de protección innovadores. Se persiguen enfoques innovadores en la eficacia de protección, al mismo tiempo que se busca optimizar la comodidad de uso. Ya en primavera, la institución de investigación apoyó a clínicas y al equipo de crisis de la ciudad de Halle (Saale).

»Es una preocupación urgente para nosotros contribuir con nuestras competencias y capacidades a la gestión de la pandemia de COVID-19. Desde la aparición de los primeros casos de coronavirus, hemos estado apoyando en el desarrollo de materiales de protección adecuados, para poder ayudar especialmente a las personas más vulnerables y así reducir los impactos de la crisis«, dice el Prof. Matthias Petzold, director interino del Fraunhofer IMWS.

El instituto, especializado en investigación de materiales y con alrededor de 300 empleados, participa en diferentes proyectos y enfoques de solución. Ya durante la primera ola de infecciones en primavera, los científicos del Fraunhofer IMWS analizaron varias mascarillas de tela, fabricadas como protección semiprofesional para boca y nariz en talleres textiles locales, para el equipo de crisis de la ciudad de Halle (Saale). Además, el instituto desarrolló y fabricó portadores intercambiables para mascarillas respiratorias, que se distribuyen a través de un socio colaborador. Estos portadores de plástico permiten insertar telas con diferentes efectos de filtración, que también pueden reutilizarse. Junto con el Hospital Universitario de Halle y la Universidad de Merseburg, los expertos del Fraunhofer IMWS investigaron cómo fabricar equipo de protección para personal médico, como mascarillas de protección contra salpicaduras, mediante impresión 3D.

La colaboración más estrecha fue con el hospital St. Elisabeth y St. Barbara en Halle, para determinar la demanda real en la clínica y probar enfoques innovadores en uso. »Especialmente en la primera fase aguda de la pandemia, cuando existía o se preveía una escasez de equipo de protección como mascarillas quirúrgicas o batas desechables, desarrollamos muchas ideas rápidamente y las implementamos de manera flexible. De esto surgieron también varias líneas de desarrollo prometedoras que ahora queremos continuar conjuntamente«, dice el Dr. Sven Seeger, jefe de la clínica de obstetricia del hospital.

Las intensas conversaciones dentro de esta colaboración y con otros socios mostraron que, para la protección contra infecciones del personal médico y personas vulnerables en tiempos de pandemia, se necesita equipo de protección optimizado que ofrezca tanto un alto confort de uso (bajo resistencia respiratoria, largos periodos de uso) como una alta barrera contra agentes patógenos. El Fraunhofer IMWS planea abordar esta necesidad en un proyecto iniciado en noviembre junto con otros institutos Fraunhofer, en el que se desarrollarán y evaluarán nuevos textiles de protección con propiedades antivirales.

»Queremos sentar las bases para mejores soluciones, especialmente para la protección de grupos profesionales y de riesgo actualmente especialmente expuestos, pero también para posibles futuras situaciones de pandemia. En esto, aportamos especialmente nuestra experiencia en la evaluación de materiales«, dice el Dr. Christian Schmelzer, director del área de «Materiales biológicos y macromoleculares» en el Fraunhofer IMWS. »En muy poco tiempo, hemos desarrollado muchas competencias adicionales para nuevas cuestiones de diagnóstico de materiales y también hemos constatado que los métodos de prueba establecidos hasta ahora no siempre son adecuados para la caracterización rápida, funcional y basada en el uso de propiedades de materiales durante una pandemia. Además de mejorar los materiales, también desarrollamos nuevos métodos.« Entre estos, se incluyen la evaluación de procedimientos de esterilización, nuevos métodos para modificar materiales mediante recubrimientos, y el uso de medición de dispersión láser, microscopía acústica y microscopía de fluorescencia 3D para evaluar la función óptima, así como los requisitos de seguridad y salud en textiles de protección.

Dentro del programa «Fraunhofer vs. Corona», además del Fraunhofer IMWS, numerosos otros institutos Fraunhofer en toda Alemania están desarrollando medidas de ayuda con su conocimiento tecnológico para gestionar la pandemia.