Algún día, los trajes químicamente protectores hechos de tela recubierta con películas delgadas de autocuración pueden evitar que los agricultores se expongan a los pesticidas organofosforados, los soldados de los ataques químicos o biológicos en el campo y los trabajadores de las fábricas debido a la liberación accidental de materiales tóxicos, según un equipode investigadores
"Los diseñadores de moda usan fibras naturales hechas de proteínas como la lana o la seda que son caras y no son autocurables", dijo Melik C. Demirel, profesor de ingeniería y mecánica. "Estábamos buscando una manera de hacer telasautocuración con textiles convencionales. Así que se nos ocurrió esta tecnología de recubrimiento ".
El procedimiento es simple. El material que se va a recubrir se sumerge en una serie de líquidos para crear capas de material para formar un recubrimiento de polielectrolito autocurativo capa por capa.
Este recubrimiento se deposita "bajo condiciones ambientales en solventes seguros, como agua, a bajo costo utilizando equipos simples susceptibles de ampliación", informan los investigadores en línea Materiales aplicados e interfaces ACS .
Los recubrimientos de polielectrolitos están compuestos de polímeros cargados positiva y negativamente, en este caso polímeros como los de las proteínas de los dientes de anillo de calamar.
"Actualmente sumergimos toda la prenda para crear el material avanzado", dijo Demirel, quien también es miembro de los Institutos Huck de Ciencias de la Vida. "Pero podríamos hacer los hilos primero, antes de fabricar si quisiéramos".
Durante la estratificación, las enzimas se pueden incorporar al recubrimiento. Los investigadores usaron ureasa, la enzima que descompone la urea en amoníaco y dióxido de carbono, pero en el uso comercial, el recubrimiento se adaptaría a las enzimas adaptadas al producto químico que se está apuntando..
"Si necesita usar enzimas para efectos biológicos o químicos, puede tener una enzima encapsulada con propiedades de autocuración que degraden la toxina antes de que llegue a la piel", dijo Demirel.
Muchas sustancias tóxicas se pueden absorber a través de la piel. Los organofosforados, por ejemplo, que se usan como herbicidas e insecticidas se absorben a través de la piel y pueden ser letales. Algunos de estos químicos también se han usado como agentes nerviosos. Una prenda cubierta conuna película de autocuración que contiene una hidrolasa organofosforada, una enzima que descompone el material tóxico, podría limitar la exposición. El polímero de los dientes de anillo de calamar se autocura en presencia de agua, por lo que el lavado reparará micro y macro defectos en el recubrimiento,haciendo que las prendas sean reusables y reutilizables.
"Los recubrimientos son delgados, de menos de una micra, por lo que no se notarán en el uso diario", dijo Demirel. "Incluso delgados, aumentan la resistencia general del material".
Para entornos de fabricación donde son necesarios productos químicos peligrosos, la ropa recubierta con la combinación enzimática adecuada podría proteger contra la liberación accidental de productos químicos. El uso futuro de estos recubrimientos en mallas médicas también podría ayudar a los pacientes a minimizar las infecciones para una recuperación rápida.
"Por primera vez estamos haciendo textiles de autocuración", dijo Demirel.
También trabajando en este proyecto de Penn State estaban Srinivas Tadigadapa, profesor de ingeniería eléctrica y afiliado del Instituto de Investigación de Materiales; David Gaddes, estudiante graduado en bioingeniería; y Huihun Jung y Abdon Pena-Francesch, estudiantes graduados en ciencias de la ingeniería y mecánica.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Estado Penn . Original escrito por A'ndrea Elyse Messer. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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