WO2022194944A1 - Filtereinrichtung zur luftreinigung, ausgeführt als gesichtsmaske - Google Patents

Filtereinrichtung zur luftreinigung, ausgeführt als gesichtsmaske Download PDF

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WO2022194944A1
WO2022194944A1 PCT/EP2022/056845 EP2022056845W WO2022194944A1 WO 2022194944 A1 WO2022194944 A1 WO 2022194944A1 EP 2022056845 W EP2022056845 W EP 2022056845W WO 2022194944 A1 WO2022194944 A1 WO 2022194944A1
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electrical conductors
filter device
electrical
viruses
flat
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PCT/EP2022/056845
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Martin E. GARCIA
Claudia R. ARBEITMAN
Pedro Pablo ROJAS
Pedro OJEDA MAY
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Universität Kassel
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    • F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/10—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering
    • F24F8/192—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering by electrical means, e.g. by applying electrostatic fields or high voltages
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    • A62B23/02—Filters for breathing-protection purposes for respirators
    • A62B23/025—Filters for breathing-protection purposes for respirators the filter having substantially the shape of a mask

Definitions

  • the invention relates to a filter device for rendering viruses harmless, having at least one flat, air-permeable carrier body which is designed as a face mask.
  • Filter devices in particular face masks, are known as so-called HEPA masks, which are suitable for filtering very small suspended particles from the air we breathe, for example.
  • face masks based on a HEPA system do not retain viruses.
  • FFP2 masks and HEPA-H14 air filters for example, achieve retention of particle conglomerates from 0.3 ⁇ m to -0.5 ⁇ m in size.
  • Viruses are approx. 0.1 ⁇ m in size, which means that very fine-meshed filter materials have to be used, which, however, increases the air resistance when air flows through the filter.
  • face masks with a structure of several filter layers are known, which, however, are based on the principle of mechanically retaining suspended matter, which, however, does not work sufficiently with viruses in the filtered air to prevent infection with viruses.
  • Aerosols that are carriers of viruses are present in the air we breathe in particular, and these can pass through purely mechanical filter layers such as in a face mask, so that conventionally acting, i.e. in particular purely mechanically acting, retention filters do not protect against viruses passing through the filter.
  • a filter device in the form of a face mask is known from CN 111869962 A, which is intended in particular to kill viruses by cleaning the breathing air accordingly.
  • the filter effect is based on different layers of textiles or flat fabrics, with an opposing electric charge being held between two layers. This electrical potential is generated by the layers themselves by utilizing a tribological effect based on friction between the layers. This creates an electrical charge between the layers, which means that microdroplets and, to that extent, also viruses, are supposed to be destroyed by an electric shock.
  • the disadvantage here is the secure maintenance of the tension between the two layers, which only have to have a very small distance from one another, for example 2 ⁇ m or a few ⁇ m. If the distance between the layers is increased, a greater voltage must generally be applied, since it is known that only electric fields with a strength of 10 5 V/m to 1Q 7 or more V/m actually allow viruses to be killed, with smaller electric field strengths already being able to cause damage to the viruses.
  • the disadvantage must also be taken into account that face masks are moistened by the breathing air, which means that the field strength has to be increased further. However, the moisture can cause a short circuit, rendering the face mask ineffective. If the electric field is too small, viruses cannot be destroyed.
  • the subsequently published DE 10 2020 108 786 A1 discloses a filter device for rendering viruses harmless, with at least one flat, air-permeable support body, which is designed as a face mask.
  • the invention is based on the idea of providing electrical conductors between which a plasma is to be generated.
  • ozone can be formed, and ions are also formed, which is another disadvantage, especially if the ozone and ion formation occurs immediately before the smoke or in the air that is inhaled by a person.
  • the object of the invention lies in the improved design of a filter device for air purification, in particular for rendering viruses harmless, and the filter device should be designed as a face mask.
  • the principle is said to be based on using an electric field to interact with the viruses.
  • the invention provides that electrical conductors are applied to the flat carrier body, between which an electrical potential can be applied, the electrical conductors being at a distance of 1 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the core idea of the invention lies in the application of topographically defined electrical conductors on a side surface of the flat carrier body, which can be at a fixed distance from one another based on their manufacturing process, so that the electrical field can be defined in the same way with a predetermined voltage.
  • the electrical field formed when an electrical voltage is applied between the two electrical lines depends on the spatial distance between the electrical conductors of different polarity, and with a minimum dimensional stability of the flat support body, the distance between the electrical conductors of different polarity can be increased by applying the Head are defined so that the resulting electric field between the electrical conductors can be set defined, for example 10 4 to 10 6 V / m.
  • the electrical conductors essentially over the entire surface or over the entire surface of the electrical carrier, and if the flat carrier body forms an essential part of the face mask or even forms it itself, breathing air can be breathed through the electrical conductors and Aerosols, especially viruses, must pass through the spatial gap between the electrical conductors. Due to the electrical potential that can be applied, the viruses can be exposed to the electrical field and rendered harmless. Molecular dynamics simulations suggest that so-called spike proteins of the SARS-COV-2 virus are affected by an electrical Field can be damaged, which can lead to the virus no longer being able to penetrate an organic cell, so that the replication process of the virus cannot even be started.
  • the dominant effect of an electrical potential between the electrical conductors is an interaction with the spike proteins of the viruses, which are structurally attacked in such a way that the virus can be rendered harmless.
  • the interaction between the electric field and the spike proteins of the virus can affect the virus in such a way that the mere presence of the electric potential is sufficient to permanently damage the virus, and this can no longer attach itself to the ACE2 receptor or bind to other receptors in the case of other similarly acting viruses, such as influenza or Sars-Cov1, of a cell to be infected.
  • the virus already experiences irreversible changes in conformity when exposed to an electric field for microseconds, which structurally damages the spike protein of the virus in such a way that the effect described above is produced.
  • the viruses can remain in the air without being mechanically filtered out of the air, but the viruses are to be considered inactive so that they can be inhaled safely. An immune response can even occur without infecting the host.
  • a particular advantage lies in the fact that no plasma has to be generated to act on the viruses. This also prevents the formation of ozone and ions immediately in front of the gas or in the breathing air.
  • the voltage per section between the electrical conductors is lower than a voltage that would be required for plasma formation.
  • the electrical conductors can be designed as electrical wires. These can be applied mechanically to the flat carrier body, in particular connected, or the electrical wires are applied to a surface of the carrier body in a deposition process or in some other way. It is particularly advantageous for the electrical conductors to have a spacing of 5 ⁇ m to 20 ⁇ m and/or 8 ⁇ m to 12 ⁇ m. In particular, the electrical conductors can have cross-sectional dimensions of 1 ⁇ m to 100 ⁇ m and/or 5 ⁇ m to 20 ⁇ m and/or 10 ⁇ m. Since the flat support body is permeable to air, the air to be cleaned can flow through the support body, with the air to be cleaned consequently also flowing through the spaces between the electrical conductors, between which the electrical field prevails.
  • a distance between the electric wires of 10 ⁇ m can be sufficient if a voltage of one volt is applied, since an electric field is already generated by the electric charge in the order of 10 6 V/m.
  • the thickness of the wires in the specified range can therefore already achieve the above-described effect with just a few ⁇ m. It is known that so-called superspreaders eject the microdroplets at about 150 km per hour when screaming or singing loudly. This corresponds to about 41.67 ⁇ m/ ⁇ s. This means that a wire depth of only 50 ⁇ m along the flow direction and thus essentially perpendicular to the flat carrier body would mean that the viruses would pass through the area between the electric wires for longer than one ps under the influence of the field.
  • the filter device can have a voltage source which has, for example, a voltage of 0.1 volts to 10 volts and/or of 0.5 volts to 5 volts and/or preferably of one volt.
  • the voltage source at the Face mask is arranged or integrated into the face mask, for example in the form of a battery, an accumulator, an electrical capacitor or a solar cell, possibly in conjunction with an accumulator or a capacitor.
  • the electrical conductors on the flat carrier body can have any topography, but advantageously the electrical conductors of different potentials do not cross over one another, although it would also be technically possible to provide a lattice structure, in particular a matrix structure, provided the electrical conductors are different Potentials can be isolated from each other.
  • the filter device in the form of the face mask advantageously has its own voltage source.
  • the electrical conductors can be connected to the voltage source, in particular by the electrical conductors being routed to the voltage source, with the voltage source being arranged on the face mask and in particular on the carrier body.
  • the electrical potential can thus be applied via the voltage source between the electrical conductors, with the voltage source also being fastened to the flat carrier body itself with particular advantage. Since essentially no current or at least an insignificant current flows to utilize the effect of the electrical potential on the viruses, the simple provision of an electrical potential from a very small voltage source attached to the carrier body is sufficient.
  • the voltage source can be a battery or an accumulator, but in particular there is also the possibility of using the voltage source as a Perform capacitor that is charged with an external device, for example at regular intervals, such as by means of a solar cell, which can also be arranged on the face mask and in particular on the carrier body.
  • inductive charging for which the face mask has an inductive receiver unit, for example comprising a coil and/or charging electronics, and the face mask or the part of the face mask provided with the accumulator or capacitor, for example the carrier body, on a inductive transmitter unit is placed, which also has a coil, for example, and the energy can be transferred to the memory in the face mask.
  • inductive receiver unit for example comprising a coil and/or charging electronics
  • At least one protective body which is permeable to air and extends over a flat area is applied in front of and/or behind the flat support body.
  • a protective body is applied at least on the side of the flat support body, on which the electrical conductors are arranged on the surface of the flat support body.
  • the carrier body and/or the at least one protective body are formed from a textile or also a fiber fleece, although other materials, in particular substrates with air-permeable properties, can also be used.
  • the carrier body and the protective body can also consist of biodegradable materials, which makes replacement and/or disposal environmentally friendly. It is also conceivable to be able to wash or dry/chemically clean at least the carrier body with the electrical conductors and optionally with other electrical devices, for which purpose it can be separable from the rest of the mask, for example by means of Velcro fasteners. So a part of the mask that is subject to wear and tear can be disposed of and the part of the mask that is also more expensive, in particular, can be used many times.
  • Another advantage of the filter technology according to the invention is the lower air resistance in order to push the air to be cleaned through the filter device, since the carrier body with the electrical conductors and optionally at least one further flat protective body can have a significantly lower air resistance than with conventional face masks with the same air flow rate. making breathing easier.
  • the at least one flat protective body is applied over the entire surface of the carrier body, and the carrier body and the at least one protective body are connected to one another and preferably rest on one another.
  • a special structure is achieved with a first protective body on the first and a second protective body on the second side of the carrier body, so that these three layers lie on top of each other and form a single filter substrate.
  • the structure of the electrical conductors can be cellular or lattice-shaped, for example by all electrical conductors running essentially horizontally, and additional electrical conductors can be provided which form a connection between the electrical conductors and the defined distance from one another to the voltage source. It is also possible for the electrical conductors to be woven, knitted or otherwise connected or knitted into a fabric with electrically non-conductive threads, in particular polymer threads, and/or for the electrical conductors to have a round, flat, angular, oval or polygonal cross-section exhibit.
  • the electrical conductors can be applied mechanically to the flat carrier body, in particular to these are connected, or the electrical wires are applied to a surface of the carrier body in a deposition process or in some other way, for example galvanically.
  • the filter device is advantageously designed with a solar cell, which supplies the voltage source with electrical energy.
  • a small amount of energy is sufficient, which can maintain the charge between the electrical conductors based on an electrical voltage, taking charge losses into account, for example in the range from 1 volt to 10 volts.
  • the filter device designed as a face mask with a sandwich structure, so that the flat support body has a protective body on both sides, and the flat support body is accommodated with the electrical conductors between the flat protective bodies in such a way that they are protected from external influences are.
  • the air-permeable, flat carrier body and the flat protective bodies are washable and are connected to one another in particular in such a way that wet cleaning of the filter device does not damage the sandwich structure with the electrical conductors as a face mask.
  • the metallic wires running parallel to one another could be provided as a fabric or textile, so that they run horizontally or vertically and are interwoven with polymer wires, for example, which run perpendicular to the metallic wires, for example as warp and weft.
  • polymer wires for example, which run perpendicular to the metallic wires, for example as warp and weft.
  • filters with a required length and width can be cut from a web material.
  • a comb machine for example, can lift half of the metallic wires on one edge and the other half on the other edge, so that small bumps appear.
  • the "bumps" on each edge are connected by another metal wire, such as by soldering. This is how the filter according to the invention is made. Such a method could be implemented with existing industrial capacities.
  • a carrier body which is coated on both sides with a flat metallic conductor, and the metallic coating forms an electrical conductor on each side.
  • the carrier body for example formed as a film or the like, is provided with a perforation, for example with a pulsed laser, together with the two metallic conductor layers, through which the filter air can pass, the electrical potential being applied between the electrical conductors in the form of the metallic conductor layers so that when viruses pass through the holes in the perforation, they are purposefully damaged by the electrical potential between the metallic conductor layers.
  • the object of the invention is also achieved by means of a method for operating a filter device for rendering viruses harmless according to the above description, with at least one flat, air-permeable support body which is designed as a face mask or as part of a face mask, the method at least comprising the following steps comprises: arranging electrical conductors on the carrier body, between which an electrical potential is applied, current flowing through the carrier body and thus through gaps between the electrical conductors with an air flow, action of the electrical potential on viruses which are moved with the air flow between the electrical conductors.
  • the steps of applying the electrical potential and flowing through the carrier body and thus through spaces between the electrical conductors with an air stream, as well as the action of the electrical potential on viruses that are moved with the air stream between the electrical conductors can be carried out continuously.
  • an interaction of the electrical voltage is triggered on an outer structure of the virus, in particular such that the spike proteins of the viruses are manipulated by the action of the electrical potential between the electrical conductors, and so that subsequent association of the viruses with human or animal cells is prevented.
  • Figure 1 shows an embodiment of a filter device according to the invention in the form of a face mask
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of the filter device according to the present invention in a perspective view
  • FIG. 3 shows a first possible embodiment for producing the electrical conductors on a carrier body and
  • FIG. 4 shows a second possible exemplary embodiment for producing the electrical conductors on a carrier body
  • FIG. 1 shows the filter device 1 for cleaning the air, and the filter device 1 is designed as a face mask 11 .
  • the filter device 1 has a flat support body 10 which reproduces the shape of a face mask 11 so that the flat support body 10 can be worn in front of the mouth and nose with the retaining straps 21 shown.
  • Electrical conductors 14 and 15 are shown on the front side of the flat carrier body 10 and are each connected to the connection poles of a voltage source 16 . Due to the respective pole connection to the voltage source 16, the electrical conductors 14 and 15 have an electrical potential relative to one another, for example from 1 volt to 10 volts.
  • the structure of the electrical conductors 14 and 15 in relation to one another is in the form of cells, with the electrical conductors 14 being connected to one another and being attached to the negative pole of the voltage source 16 .
  • the electrical conductors 15 run in the spaces between the electrical conductors 14 and the electrical conductors run the other way around
  • the distance between the electrical conductors 14 and 15 can be 1 ⁇ m to 100 ⁇ m, for example, preferably about 10 ⁇ m.
  • the embodiment of Figure 1 is shown only schematically, and the electrical conductors 14 and
  • FIG. 2 shows the filter device 1 in a perspective, exploded structure with a flat support body 10 arranged centrally between two flat protective bodies 17 and 18.
  • the electrical conductors 14 and 15 are shown in cell form and the electrical conductors 14 and 15 are applied to the side of the flat carrier body 10 on which the flat protective body 17 is arranged.
  • the flat protective bodies 17 and 18 are directly connected to the flat carrier body 10, so that all the flat bodies 10, 17 and 18 are located one on top of the other over their entire surface.
  • the electrical conductors 14 and 15 are connected to the voltage source 16 in a manner that is not shown in detail, and the voltage source 16 can be kept charged with a solar cell 19 .
  • Figure 3 shows a possible embodiment of a carrier body 10 with a fabric which is produced for example in the warp and weft type, the weft threads forming the electrical conductors 14, 15, while the warp threads are non-conductive, for example by making this from a polymer thread 12 are made, while the electrical conductors 14, 15 are formed by means of metallic wires.
  • the warp threads and weft threads can be provided as a woven fabric, with every second electrical conductor 14 being connected to the positive pole, for example, before or after the fabric is applied to the carrier body 10 and the electrical conductors 15 lying in between being connected to the negative pole.
  • the tissue can, for example, adapted to the format of the carrier body 10 are punched out of a web of fabric.
  • FIG. 4 shows a further possible exemplary embodiment of a carrier body 10 which is coated on both sides with a flat metallic conductor which forms the electrical conductors 14 and 15.
  • the carrier body 10 for example formed as a foil or the like, is metallic together with the two
  • Conductor layers provided, for example with a pulsed laser, with a perforation 22 through which the filter air can pass, the electrical potential between the electrical conductors 14 and 15 being able to be applied in the form of the metallic surface coatings 13, so that when viruses pass through the holes in the perforation pass through, these are purposefully damaged by the electrical potential between the metallic conductor layers.

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Filtereinrichtung (1) zur Unschädlichmachung von Viren, mit wenigstens einem flächig ausgebildeten, luftdurchlässigen Trägerkörper (10), der als Gesichtsmaske (11) ausgebildet ist. Erfindungsgemäß sind auf dem flächigen Trägerkörper (10) elektrische Leiter (14, 15) aufgebracht, zwischen denen ein elektrisches Potential anlegbar ist, wobei die elektrischen Leiter (14, 15) einen Abstand von 1 μm bis 100 μm aufweisen.

Description

FILTEREINRICHTUNG ZUR LUFTREINIGUNG,
AUSGEFÜHRT ALS GESICHTSMASKE
Die Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung zur Unschädlichmachung von Viren, mit wenigstens einem flächig ausgebildeten, luftdurchlässigen Trägerkörper, der als Gesichtsmaske ausgebildet ist.
STAND DER TECHNIK
Filtereinrichtungen, insbesondere Gesichtsmasken, sind bekannt als sogenannte HEPA-Masken, die geeignet sind, sehr kleine Schwebestoffe beispielsweise aus der Atemluft zu filtern. Eine Rückhaltung von Viren bieten Gesichtsmasken basierend auf einem HEPA-System jedoch nicht, FFP2-Masken und HEPA-H14-Luftfilter beispielsweise erreichen eine Rückhaltung von Partikelkonglomeraten von 0.3μm bis -0.5μm Größe. Viren sind ca. 0,1 μm groß, wodurch sehr engmaschige Filterstoffe eingesetzt werden müssen, wodurch sich allerdings der Luftwiderstand bei einer Durchströmung von Luft durch den Filter erhöht.
In der Regel sind Gesichtsmasken mit einem Aufbau mehrerer Filterlagen bekannt, die jedoch auf dem Prinzip beruhen, Schwebestoffe mechanisch zurückzuhalten, was jedoch bei Viren in der Filterluft nicht hinreichend funktioniert, um eine Infektion mit Viren zu verhindern. Insbesondere in der Atemluft sind Aerosole vorhanden, die Träger von Viren sind, und diese können durch rein mechanisch wirkende Filterlagen wie in einer Gesichtsmaske hindurchtreten, sodass konventionell wirkende, also insbesondere rein mechanisch wirkende Rückhaltefilter nicht davor schützen, dass Viren den Filter passieren.
Aus der CN 111869962 A ist eine Filtereinrichtung in Form einer Gesichtsmaske bekannt, die insbesondere zur Abtötung von Viren dienen soll, indem Atemluft entsprechend gereinigt wird. Die Filterwirkung basiert auf verschiedenen Lagen von Textilien oder flächenförmigen Stoffen, wobei zwischen zwei Lagen eine entgegengesetzte elektrische Ladung vorgehalten wird. Dieses sich bildende elektrische Potenzial wird dabei durch die Lagen selbst erzeugt, in dem ein tribologischer Effekt basierend auf einer Reibung zwischen den Lagen ausgenutzt wird. So entsteht zwischen den Lagen eine elektrische Ladung, die dazu führt, dass Mikrotröpfchen und insofern auch Viren durch einen Stromschlag vernichtet werden sollen.
Nachteilhaft ist dabei jedoch die gesicherte Aufrechterhaltung der Spannung zwischen den beiden Lagen, die einen nur sehr geringen Abstand zueinander aufweisen müssen, beispielsweise 2 μm oder wenige μm. Wird der Abstand zwischen den Lagen vergrößert, so muss in der Regel eine größere Spannung angelegt werden, da bekannt ist, dass erst elektrische Felder mit einer Stärke von 105 V/m bis 1Q7 oder mehr V/m tatsächlich eine Abtötung von Viren ermöglichen, wobei kleinere elektrische Feldstärken bereits eine Schädigung an den Viren hervorrufen können. Dabei muss auch der Nachteil berücksichtigt werden, dass Gesichtsmasken durch die Atemluft befeuchtet werden, wodurch die Feldstärke weiter erhöht werden muss. Die Feuchtigkeit kann jedoch zu einem Kurzschluss führen, sodass die Gesichtsmaske wirkungslos wird. Ist das elektrische Feld zu klein, können Viren nicht vernichtet werden. Die nachveröffentlichte DE 10 2020 108 786 A1 offenbart eine Filtereinrichtung zur Unschädlichmachung von Viren, mit wenigstens einem flächig ausgebildeten, luftdurchlässigen Trägerkörper, der Gesichtsmaske ausgebildet ist. Nachteilhafterweise beruht die Erfindung auf dem Gedanken, elektrische Leiter vorzusehen, zwischen denen ein Plasma erzeugt werden soll. Dadurch kann Ozon entstehen, ferner werden Ionen gebildet, was einen weiteren Nachteil bedeutet, insbesondere, wenn die Ozon- und lonenbildung unmittelbar vor dem Gesucht bzw. in der Luft entsteht, die von einem Menschen eingeatmet wird.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die Aufgabe der Erfindung liegt in der verbesserten Ausführung einer Filtereinrichtung zur Luftreinigung, insbesondere zur Unschädlichmachung von Viren, und die Filtereinrichtung soll als Gesichtsmaske ausgebildet sein. Das Prinzip soll darauf beruhen, ein elektrisches Feld zur Wechselwirkung mit den Viren zu verwenden.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Filtereinrichtung zur Luftreinigung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Die Erfindung sieht zur Lösung der Aufgabe vor, dass auf dem flächigen Trägerkörper elektrische Leiter aufgebracht sind, zwischen denen ein elektrisches Potential anlegbar ist, wobei die elektrischen Leiter einen Abstand von 1 μm bis 100μm aufweisen.
Der Kerngedanke der Erfindung liegt in der Aufbringung topografisch definierter elektrischer Leiter auf einer Seitenfläche des flächigen Trägerkörpers, die basierend auf ihrem Herstellungsprozess einen festen Abstand zueinander einnehmen können, sodass das elektrische Feld mit einer vorgegebenen Spannung in gleicher Weise definiert werden kann. Das elektrische Feld, gebildet bei Aufbringung einer elektrischen Spannung zwischen den beiden elektrischen Leitungen, ist abhängig von dem räumlichen Abstand der elektrischen Leiter verschiedener Polung, und bei einer Mindest-Formstabilität des flächigen Trägerkörpers kann der Abstand zwischen den elektrischen Leitern unterschiedlicher Polung mittels der Aufbringung der Leiter so definiert werden, dass auch das resultierende elektrische Feld zwischen den elektrischen Leitern definiert eingestellt werden kann, beispielsweise 104 bis 106 V/m. Dabei besteht vorteilhafterweise die Möglichkeit, die elektrischen Leiter im Wesentlichen vollflächig oder vollflächig über den elektrischen Träger aufzubringen, und wenn der flächige T rägerkörper einen wesentlichen Bestandteil der Gesichtsmaske bildet oder diese sogar selbst bildet, so kann Atemluft durch die elektrischen Leiter hindurch geatmet werden, und Aerosole, insbesondere Viren, müssen den räumlichen Spalt zwischen den elektrischen Leitern passieren. Durch das anlegbare elektrische Potenzial können die Viren dabei dem elektrischen Feld ausgesetzt und unschädlich gemacht werden. Molekulardynamiksimulationen lassen vermuten, dass sogenannte Spike- Proteine des SARS-COV-2 Virus durch die Einwirkung eines elektrischen Feldes geschädigt werden können, was dazu führen kann, dass der Virus nicht mehr in eine organische Zelle eindringen kann, sodass der Replikationsprozess des Virus erst gar nicht in Gang gesetzt werden kann. Folglich ist die vordergründige Wirkung eines elektrischen Potenzials zwischen den elektrischen Leitern eine Wechselwirkung mit den Spike- Proteinen der Viren, die strukturell so angegriffen werden, dass der Virus unschädlich gemacht werden kann. Die Wechselwirkung zwischen dem elektrischen Feld und den Spike-Proteinen des Virus kann sich dabei so auf den Virus auswirken, dass das bloße Vorhandensein des elektrischen Potenzials hinreichend ist, um das Virus nachhaltig zu schädigen, und dieses kann sich nicht mehr an dem ACE2-Rezeptor oder an anderen Rezeptoren im Falle anderer ähnlich wirkender Viren, wie Influenza oder Sars-Cov1 , einer zu befallenden Zelle anbinden.
Dabei kann es hinreichend sein, dass das Virus bereits bei einer Einwirkung eines elektrischen Feldes über Mikrosekunden irreversible Konformitätsänderungen erfährt, die das Spike-Protein des Virus strukturell so schädigt, dass der vorstehend beschriebene Effekt erzeugt wird. Die Viren können dabei in der Luft verbleiben, ohne mechanisch aus der Luft herausgefiltert zu werden, die Viren sind jedoch als inaktiv anzusehen, sodass diese gefahrlos eingeatmet werden können. Dabei kann es sogar zu einem Immunresponse ohne eine Infektion des Wirtes kommen. Ein besonderer Vorteil liegt auch darin begründet, dass für die Einwirkung auf die Viren kein Plasma erzeugt werden muss. So wird auch eine Ozon- und lonenbildung unmittelbar vor dem Gesucht bzw. in der Atemluft vermieden. Die Spannung pro Strecke zwischen den elektrischen Leitern ist dabei geringer als eine Spannung, die zur Plasmabildung erforderlich wäre.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform können die elektrischen Leiter als elektrische Drähte ausgebildet sein. Diese können auf dem flächigen Trägerkörper mechanisch aufgebracht, insbesondere angebunden werden, oder die elektrischen Drähte werden in einem Abscheideprozess oder auf sonstige Weise auf eine Oberfläche des T rägerkörpers aufgebracht. Mit besonderem Vorteil weisen die elektrischen Leiter einen Abstand von 5μm bis 20μm und/oder von 8μm bis 12μm auf. Insbesondere können die elektrischen Leiter Querschnittsabmessungen von 1 μm bis 100 μm und/oder von 5 μm bis 20 μm und/oder von 10 μm aufweisen. Da der flächige Trägerkörper luftdurchlässig ist, kann die zu reinigende Luft den T rägerkörper durchströmen, wobei die zu reinigende Luft folglich auch die Zwischenräume der elektrischen Leiter durchströmt, zwischen denen das elektrische Feld vorherrscht.
Ein Abstand zwischen den elektrischen Drähten von 10 μm kann genügen, wenn eine Spannung von einem Volt angelegt wird, da damit bereits ein elektrisches Feld durch die elektrische Ladung erzeugt wird in der Größenordnung von 106 V/m. Die Dicke der Drähte im angegebenen Bereich können daher mit wenigen μm bereits den vorbeschriebenen Effekt erreichen. Es ist bekannt, dass sogenannte Superspreader die Mikrotröpfchen beim Schreien oder lauten Singen mit etwa 150 km in der Stunde herausschleudern. Dies entspricht etwa 41,67 μm/μs. Das heißt, eine Draht-Tiefe entlang der Durchströmungsrichtung und damit im Wesentlichen senkrecht auf dem flächigen Trägerkörper von nur 50 μm würde bedeuten, dass die Viren länger als eine ps unter dem Einfluss des Feldes den Bereich zwischen den elektrischen Drähten passieren.
Zur Vereinfachung des Herstellungsprozesses, insbesondere zur Vergrößerung der ohnehin mikroskopischen Abmessungen der elektrischen Drähte, können auch höhere Spannungen angelegt werden. Die Filtereinrichtung kann hierfür eine Spannungsquelle aufweisen, die beispielsweise eine Spannung von 0,1 Volt bis 10 Volt und/oder von 0,5 Volt bis 5 Volt und/oder von vorzugsweise von einem Volt aufweist. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn die Spannungsquelle an der Gesichtsmaske angeordnet oder in der Gesichtsmaske integriert ist, beispielsweise in Form einer Batterie, eines Akkumulators, eines elektrischen Kondensators oder einer Solarzelle, ggf. in Verbindung mit einem Akkumulator oder einem Kondensator.
Im Rahmen der Erfindung können die elektrischen Leiter auf dem flächigen Trägerkörper eine beliebige Topografie aufweisen, vorteilhafterweise überkreuzen sich die elektrischen Leiter verschiedenen Potenzials jedoch nicht, wobei es technisch auch möglich wäre, eine Gitterstruktur, insbesondere eine Matrixstruktur, vorzusehen, vorausgesetzt, die elektrischen Leiter verschiedenen Potenzials können gegeneinander isoliert werden. Vorteilhafterweise ist dabei aber vorgesehen, die elektrischen Leiter, zwischen denen das elektrische Potenzial aufbringbar ist, auf dem flächigen Trägerkörper parallel zueinander und damit insbesondere zellenförmig zueinander verlaufend aufzubringen.
Die Filtereinrichtung in form der Gesichtsmaske weist mit besonderem Vorteil eine eigene Spannungsquelle auf. Die elektrischen Leiter können an die Spannungsquelle angeschlossen sein, insbesondere, indem die elektrischen Leiter bis zur Spannungsquelle geführt sind, wobei die Spannungsquelle an der Gesichtsmaske und insbesondere am T rägerkörper angeordnet wird. So kann über die Spannungsquelle zwischen den elektrischen Leitern das elektrische Potenzial aufgebracht werden, wobei auch die Spannungsquelle mit besonderem Vorteil am flächigen Trägerkörper selbst befestigt ist. Da für die Ausnutzung der Einwirkung des elektrischen Potenzials auf die Viren im Wesentlichen kein oder jedenfalls ein nicht nennenswerter Strom fließt, ist die einfache Bereitstellung eines elektrischen Potenzials auch aus einer am Trägerkörper angebrachten sehr kleinen Spannungsquelle hinreichend. Die Spannungsquelle kann eine Batterie oder ein Akkumulator sein, insbesondere besteht aber auch die Möglichkeit, die Spannungsquelle als Kondensator auszuführen, der mit einer externen Einrichtung, beispielsweise in regelmäßigen Zeitabständen aufgeladen wird, etwa mittels einer Solarzelle, die ebenfalls an der Gesichtsmaske und insbesondere am Trägerkörper angeordnet sein kann.
Eine weitere Möglichkeit der Energiebereitstellung ist eine induktive Ladung, für die die Gesichtsmaske eine induktive Empfängereinheit, beispielsweise umfassend eine Spule und/oder eine Ladeelektronik, aufweist und die Gesichtsmaske oder der mit dem Akkumulator oder Kondensator versehene Teil der Gesichtsmaske, beispielsweise der Trägerkörper, auf eine induktive Gebereinheit gelegt wird, die beispielsweise ebenfalls eine Spule aufweist und die Energie an den Speicher in der Gesichtsmaske übergeben werden kann.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung ist vor und/oder hinter dem flächigen Trägerkörper wenigstens ein luftdurchlässiger, sich flächig erstreckender Schutzkörper aufgebracht. Vorteilhafterweise ist wenigstens auf der Seite des flächigen Trägerkörpers ein Schutzkörper aufgebracht, auf dem die elektrischen Leiter auf der Oberfläche des flächigen Trägerkörpers angeordnet sind.
Der Trägerkörper und/oder der wenigstens eine Schutzkörper sind aus einem Textil oder auch einem Faservlies ausgebildet, wobei auch andere Materialien, insbesondere Substrate mit luftdurchlässiger Eigenschaft, Anwendung finden können. Der Trägerkörper und der Schutzkörper können überdies auch aus biologisch abbaubaren Materialien bestehen, was den Austausch und/oder die Entsorgung umweltverträglich macht. Auch ist es denkbar, zumindest den T rägerkörper mit den elektrischen Leitern und gegebenenfalls mit weiteren elektrischen Einrichtungen waschen oder trocken/chemisch reinigen zu können, wofür dieser von der restlichen Maske trennbar sein kann, beispielsweise mittels Klettverschlüssen. So kann ein verschleißträchtiger Teil der Maske entsorgt werden und der insbesondere auch kosten intensivere Teil der Maske kann vielfach verwendet werden. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Filtertechnik ist der geringere Luftwiderstand, um die zu reinigende Luft durch die Filtereinrichtung zu drücken, da der Trägerkörper mit den elektrischen Leitern und gegebenenfalls zumindest einem weiteren flächigen Schutzkörper bei gleichem Luftdurchsatz einen deutlich geringeren Luftwiderstand aufweisen können als bei herkömmlichen Gesichtsmasken, wodurch die Atmung leichter fällt.
Der wenigstens eine flächige Schutzkörper ist dabei ganzflächig auf dem Trägerkörper aufgebracht, und der Trägerkörper und der wenigstens eine Schutzkörper sind miteinander verbunden, und liegen vorzugsweise aufeinander auf. Ein besonderer Aufbau wird mit einem ersten Schutzkörper auf der ersten und einem zweiten Schutzkörper auf der zweiten Sete des Trägerkörpers erreicht, sodass diese drei Lagen aufeinander liegen und ein einzelnes Filtersubstrat bilden.
Die Struktur der elektrischen Leiter kann zellenförmig oder gitterförmig ausgebildet sein, beispielsweise indem alle elektrischen Leiter im Wesentlichen horizontal verlaufen, und wobei zusätzliche elektrische Leiter vorgesehen sein können, die eine Verbindung der elektrischen Leiter mit dem definierten Abstand zueinander zur Spannungsquelle bilden. Es ist auch möglich, dass die elektrischen Leiter mit elektrisch nicht leitenden Fäden, insbesondere Polymerfäden, verwoben, verstrickt oder auf sonstige Weise zu einem Flächengebilde verbunden oder verwirkt sind und/oder dass die elektrischen Leiter einen runden, flachen, eckigen, ovalen oder mehreckigen Querschnitt aufweisen. Die elektrischen Leiter können auf dem flächigen Trägerkörper mechanisch aufgebracht sein, insbesondere an diesen angebunden werden, oder die elektrischen Drähte werden in einem Abscheideprozess oder auf sonstige Weise auf eine Oberfläche des T rägerkörpers aufgebracht, beispielsweise galvanisch.
Schließlich ist die Filtereinrichtung in Ausgestaltung der Gesichtsmaske mit besonderem Vorteil mit einer Solarzelle ausgebildet, die die Spannungsquelle mit elektrischer Energie versorgt. Dabei ist eine geringe Energie hinreichend, die basierend auf einer elektrischen Spannung unter Berücksichtigung von Ladungsverlusten die Ladung zwischen den elektrischen Leitern aufrechterhalten kann, beispielsweise im Bereich von 1 Volt bis 10 Volt.
Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, die als Gesichtsmaske ausgebildete Filtereinrichtung mit einem Sandwichaufbau herzustellen, sodass der flächige Trägerkörper auf beiden Seiten einen Schutzkörper aufweist, und der flächige Trägerkörper ist mit den elektrischen Leitern zwischen den flächigen Schutzkörpern so aufgenommen, dass diese vor äußeren Einwirkungen geschützt sind.
Dabei ist es auch vorteilhaft, wenn der luftdurchlässige, flächige Trägerkörper und die flächigen Schutzkörper waschbar sind, und insbesondere so miteinander verbunden sind, dass eine Naßreinigung der Filtereinrichtung den Sandwichaufbau mit den elektrischen Leitern als Gesichtsmaske nicht schädigt.
Zur möglichst kostenminimalen Herstellung der parallel zueinander verlaufenden metallischen Drähte könnte man diese als Gewebe oder Textil bereitstellen, sodass diese horizontal oder vertikal verlaufen und mit z.B. Polymerdrähten verwoben sind, die entsprechend senkrecht zu den metallischen Drähten verlaufen, etwa als Kette und Schuss. So entsteht ein kariertes Muster, bei dem parallele Metalldrähte durch die auch parallelen, aber senkrecht zu den Metalldrähten verlaufenden nicht elektrisch leidenden Polymerdrähten gehalten werden. Man kann so aus einem Bahnmaterial zum Beispiel die Filter mit einer geforderten Länge und Breite schneiden. Danach kann eine z.B. Kamm-Maschine die Hälfte der metallischen Drähte auf dem einen Rand und die andere Hälfte auf dem anderen Rand hochheben, damit kleine Beulen entstehen. Die "Beulen" an jedem Rand werden durch einen weiteren Metalldraht verbunden, etwa durch ein Löten. So entsteht der Filter gemäß der Erfindung. So eine Methode wäre mit vorhandenen industriellen Kapazitäten implementierbar.
Auch wäre es denkbar, dass ein Trägerkörper bereitgestellt wird, der von beiden Seiten mit einem flächigen metallischen Leiter beschichtet wird, und die metallische Beschichtung bildet auf jeder Seite einen elektrischen Leiter. Der Trägerkörper, beispielsweise ausgebildet als eine Folie oder dergleichen, wird gemeinsam mit den beiden metallischen Leiterschichtungen zum Beispiel mit einem gepulsten Laser mit einer Perforation versehen, durch die die Filterluft hindurchtreten kann, wobei das elektrische Potential zwischen den elektrischen Leitern in Form der metallischen Leiterschichtungen angelegt werden kann, sodass dann, wenn Viren durch die Löcher der Perforation hindurchtreten, diese durch das elektrische Potential zwischen den metallischen Leiterschichten zielführend geschädigt werden.
Die Aufgabe der Erfindung wird ferner gelöst mittels einem Verfahren zum Betrieb einer Filtereinrichtung zur Unschädlichmachung von Viren gemäß obenstehender Beschreibung, mit wenigstens einem flächig ausgebildeten, luftdurchlässigen Trägerkörper, der als Gesichtsmaske oder als ein Teil einer Gesichtsmaske ausgebildet ist, wobei das Verfahren wenigstens die folgenden Schritte aufweist: Anordnen von elektrischen Leitern auf dem T rägerkörper, zwischen denen ein elektrisches Potential angelegt wird, Durchströmen des Trägerkörpers und damit von Zwischenräumen zwischen den elektrischen Leitern mit einem Luftstrom, Einwirken des elektrischen Potentials auf Viren, die mit dem Luftstrom zwischen den elektrischen Leitern hindurchbewegt werden. Die Schritte des Anlegens des elektrischen Potentials und des Durchströmens des Trägerkörpers und damit von Zwischenräumen zwischen den elektrischen Leitern mit einem Luftstrom, sowie das Einwirken des elektrischen Potentials auf Viren, die mit dem Luftstrom zwischen den elektrischen Leitern hindurch bewegt werden, können kontinuierlich ausgeführt werden.
Mit dem Einwirken des elektrischen Potentials zwischen den elektrischen Leitern auf die Viren wird eine Wechselwirkung der elektrischen Spannung auf eine Außenstruktur der Viren ausgelöst, insbesondere derart, dass die Spike-Proteine der Viren durch die Einwirkung des elektrischen Potentials zwischen den elektrischen Leitern manipuliert werden, und sodass eine anschließende Verbindung der Viren mit menschlichen oder tierischen Zellen verhindert wird.
BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel einer Filtereinrichtung gemäß der Erfindung in Form einer Gesichtsmaske,
Figur 2 ein Ausführungsbeispiel der Filtereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in einer perspektivischen Ansicht,
Figur 3 ein erstes mögliches Ausführungsbeispiel zur Herstellung der elektrischen Leiter auf einem Trägerkörper und Figur 4 ein zweites mögliches Ausführungsbeispiel zur Herstellung der elektrischen Leiter auf einem T rägerkörper
Figur 1 zeigt die Filtereinrichtung 1 zur Luftreinigung, und die Filtereinrichtung 1 ist als Gesichtsmaske 11 ausgebildet. Als wesentlichen Bestandteil weist die Filtereinrichtung 1 einen flächigen Trägerkörper 10 auf, der die Form einer Gesichtsmaske 11 abbildet, sodass der flächige Trägerkörper 10 mit den dargestellten Haltebändern 21 vor Mund und Nase getragen werden kann.
Auf dem flächigen Trägerkörper 10 sind vorderseitig elektrische Leiter 14 und 15 gezeigt, die jeweils mit den Anschlusspolen einer Spannungsquelle 16 verbunden sind. Die elektrischen Leiter 14 und 15 weisen durch den jeweiligen Polanschluss an die Spannungsquelle 16 ein elektrisches Potenzial zueinander auf, beispielsweise von 1 Volt bis 10 Volt.
Die Struktur der elektrischen Leiter 14 und 15 zueinander ist zellenförmig ausgebildet, wobei die elektrischen Leiter 14 miteinander verbunden sind, und an dem Minuspol der Spannungsquelle 16 angebracht sind. Die elektrischen Leiter 15 verlaufen in den Zwischenräumen zwischen den elektrischen Leitern 14 und anders herum verlaufen die elektrischen Leiter
14 in den Zwischenräumen zwischen den elektrischen Leitern 15, also wechselweise, und die jeweiligen elektrischen Leiter 14 und 15 sind über jeweils einen Sammelleiter mit dem Pluspol bzw. Minuspol der Spannungsquelle 16 verbunden. Der Abstand zwischen den elektrischen Leitern 14 und 15 kann beispielsweise 1 μm bis 100 μm betragen, vorzugsweise etwa 10 μm. Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 ist dabei lediglich schematisch dargestellt, und die elektrischen Leiter 14 und
15 bedecken im Wesentlichen vollflächig den flächigen Trägerkörper 10 und weisen eine insgesamt sehr flächige, dichte Struktur zueinander auf, die nur zwecks grafischer Darstellung deutlich vergrößert und minimiert dargestellt ist.
Figur 2 zeigt die Filtereinrichtung 1 in einem perspektivischen, auseinandergezogenen Aufbau mit einem mittig zwischen zwei flächigen Schutzkörpern 17 und 18 angeordneten flächigen Trägerkörper 10. Auf dem flächigen Trägerkörper 10 sind die elektrischen Leiter 14 und 15 zellenförmig ausgebildet dargestellt und die elektrischen Leiter 14 und 15 sind auf der Seite des flächigen T rägerkörpers 10 aufgebracht, auf der der flächige Schutzkörper 17 angeordnet wird. Im einsatzbereiten Zustand der Filtereinrichtung 1 sind die flächigen Schutzkörper 17 und 18 mit dem flächigen Trägerkörper 10 unmittelbar verbunden, sodass sich sämtliche flächigen Körper 10, 17 und 18 vollflächig aufeinander befinden.
In nicht näher dargestellter Weise sind die elektrischen Leiter 14 und 15 mit der Spannungsquelle 16 verbunden, und die Spannungsquelle 16 kann mit einer Solarzelle 19 auf Ladung gehalten werden.
Figur 3 zeigt ein mögliches Ausführungsbeispiel eines T rägerkörpers 10 mit einem Gewebe, das beispielsweise hergestellt wird nach der Art von Kette und Schuss, wobei die Schussfäden die elektrischen Leiter 14, 15 bilden, während die Kettfäden nicht leitend sind, beispielsweise indem dies aus einem Polymerfaden 12 hergestellt werden, während die elektrischen Leiter 14, 15 mittels metallischer Drähte gebildet sind. Die Kettfäden und die Schussfäden können als Gewebe bereitgestellt werden, wobei vor oder nach Aufbringung des Gewebes auf den Trägerkörper 10 jeder zweite elektrische Leiter 14 beispielsweise mit dem Pluspol verbunden wird und die dazwischen liegenden elektrischen Leiter 15 mit dem Minuspol verbunden werden. Das Gewebe kann dabei beispielsweise angepasst an das Format des Trägerkörpers 10 aus einer Gewebebahn ausgestanzt werden.
Figur 4 stellt ein weiteres mögliches Ausführungsbeispiel eines Trägerkörpers 10 dar, der von beiden Seiten mit einem flächigen metallischen Leiter beschichtet ist, die die elektrischen Leiter 14 und 15 bilden. Der T rägerkörper 10, beispielsweise ausgebildet als eine Folie oder dergleichen, wird gemeinsam mit den beiden metallischen
Leiterschichtungen zum Beispiel mit einem gepulsten Laser mit einer Perforation 22 versehen, durch die die Filterluft hindurchtreten kann, wobei das elektrische Potential zwischen den elektrischen Leitern 14 und 15 in Form der metallischen Flächenbeschichtungen 13 anlegbar ist, sodass dann, wenn Viren durch die Löcher der Perforation hindurchtreten, diese durch das elektrische Potential zwischen den metallischen Leiterschichten zielführend geschädigt werden.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten oder räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
Bezugszeichenliste:
1 Filtereinrichtung
10 flächiger Trägerkörper
11 Gesichtsmaske
12 Polymerfaden
13 Flächenbeschichtung
14 elektrischer Leiter
15 elektrischer Leiter
16 Spannungsquelle
17 flächiger Schutzkörper
18 flächiger Schutzkörper
19 Solarzelle
20 Aufnahmekörper 21 Halteband 22 Perforation

Claims

Ansprüche:
1. Filtereinrichtung (1) zur Unschädlichmachung von Viren, mit wenigstens einem flächig ausgebildeten, luftdurchlässigen T rägerkörper (10), der als Gesichtsmaske (11) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem flächigen Trägerkörper (10) elektrische Leiter (14, 15) aufgebracht sind, zwischen denen ein elektrisches Potential anlegbar ist, wobei die elektrischen Leiter (14, 15) einen Abstand von 1μm bis 100μm aufweisen.
2. Filtereinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leiter (14, 15) als elektrische Drähte ausgebildet sind.
3. Filtereinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leiter (14, 15) einen Abstand von 5μm bis 20μm und/oder von 8μm bis 12μm aufweisen.
4. Filtereinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leiter (14, 15) Querschnittsabmessungen von 1μm bis 100μm und/oder von 5μm bis 20μm und/oder von 10μm aufweisen.
5. Filtereinrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leiter (14, 15), zwischen denen das elektrische Potential aufbringbar ist, auf dem flächigen Trägerkörper (10) parallel zueinander und/oder zellenförmig zueinander verlaufend aufgebracht sind.
6. Filtereinrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leiter (14, 15) eine Beschichtung aufweisen und miteinander verwoben sind und/oder dass die elektrischen Leiter (14, 15) mit Polymerfäden verwoben sind, um ein Leitergitter auf dem Trägerkörper (10) zu bilden.
7. Filtereinrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spannungsquelle (16) vorgesehen ist, wobei die elektrischen Leiter (14, 15), zwischen denen das elektrische Potential aufbringbar ist, auf dem flächigen Trägerkörper (10) an jeweils getrennten Polen der Spannungsquelle (16) angebunden sind.
8. Filtereinrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsquelle (16) eine Spannung von 0,1V bis 10V und/oder von 0,5V bis 5V und/oder von 1V aufweist und/oder wobei die Spannungsquelle (16) als Batterie, als Akkumulator oder als elektrischer Kondensator ausgebildet ist und/oder wobei die Spannungsquelle (16) an der Gesichtsmaske (11) angeordnet oder in der Gesichtsmaske (11) integriert ist.
9. Filtereinrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor und/oder hinter dem flächigen Trägerkörper (10) wenigstens ein luftdurchlässiger, sich flächig erstreckender Schutzkörper (17, 18) aufgebracht ist.
10. Filtereinrichtung (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper (10) und/oder der wenigstens eine Schutzkörper (17, 18) aus einem Textil oder aus einem Faservlies ausgebildet sind.
11. Filtereinrichtung (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leiter (14, 15) zwischen dem flächigen Trägerkörper (10) und/oder dem wenigstens einen flächigen Schutzkörper (17, 18) angeordnet sind.
12. Filtereinrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtereinrichtung (1) eine Solarzelle (19) aufweist, die mit der Spannungsquelle (16) elektrisch verbunden ist, wobei die Solarzelle (19) an der Gesichtsmaske (11) angeordnet oder in der Gesichtsmaske (11) integriert ist.
13. Filtereinrichtung (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig des flächigen Trägerkörpers (10) ein Schutzkörper (17, 18) angeordnet ist, sodass ein in sich flexibler Sandwichaufbau gebildet ist.
14. Verfahren zum Betrieb einer Filtereinrichtung (1) zur Unschädlichmachung von Viren, mit wenigstens einem flächig ausgebildeten, luftdurchlässigen Trägerkörper (10), der als Gesichtsmaske (11) ausgebildet ist, wobei das Verfahren wenigstens die folgenden Schritte aufweist:
- Anordnen von elektrischen Leitern (14, 15) auf dem Trägerkörper (10), zwischen denen ein elektrisches Potential angelegt wird,
- Durchströmen des Trägerkörpers (10) und damit von
Zwischenräumen zwischen den elektrischen Leitern (14, 15) mit einem Luftstrom,
- Einwirken des elektrischen Potentials auf Viren, die mit dem Luststrom zwischen den elektrischen Leitern (14, 15) hindurchbewegt werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, d a d u r c h g e ke n n z e i c h n e t, dass mit dem Einwirken des elektrischen Potentials zwischen den elektrischen Leitern (14, 15) auf die Viren eine Wechselwirkung der elektrischen Spannung bzw. des elektrischen Potentials bzw. elektrischen Feldes auf eine Außenstruktur der Viren ausgeführt wird, insbesondere dass die Viren Spike-Proteine aufweisen, wobei durch die Einwirkung des elektrischen Potentials zwischen den elektrischen
Leitern (14, 15) auf die Viren die Spike-Proteine manipuliert werden, derart, dass eine anschließende Verbindung der Viren mit organischen Zellen verhindert wird.
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