Material Protector

Con el objetivo de proteger al personal que pudiera estar expuesto a amenazas químicas o biológicas, investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LNLL) en Estados Unidos, han creado un material que es altamente respirable y, sin embargo, capaz de proteger contra los agentes contaminantes.

Este material podría guiar al desarrollo de uniformes inteligentes futuristas capaces de responder y proteger a los soldados de los peligros químicos ambientales en el campo.

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Los investigadores fabricaron membranas poliméricas flexibles con canales de nanotubos de carbono alineados (CNT) como poros conductivos de humedad. El tamaño de estos poros (menos de cinco nanómetros, nm) es 5.000 veces menor que el ancho de un cabello humano.

La investigadora Ngoc Bui, del Departamento de Física y Ciencias de la Vida del LNLL y coautora del desarrollo del novedoso material, manifestó: “Demostramos que estas membranas proporcionan velocidades de transporte de vapor de agua que superan las de las telas respirables comerciales, a pesar de que los poros CNT tienen sólo unos pocos nanómetros de ancho.”

Estas membranas también proporcionaron protección contra amenazas biológicas como bacterias o virus, debido a su tamaño de poro de menos de cinco nanómetros de ancho. Poniendo en contexto, las amenazas biológicas, son mucho más grandes y suelen tener un tamaño que supera los 10 nanómetros.

Las pruebas realizadas demostraron que las membranas de CNT repelieron el virus del dengue de las soluciones acuosas durante las pruebas de filtración. Esto confirma que el material desarrollado proporciona una protección eficaz contra las amenazas biológicas por exclusión de tamaño, en lugar de simplemente prevenir la humectación.

Además, los resultados mostraron que los poros de nanotubos de carbono alineados, combinan alta transpirabilidad y bioprotección en un sólo material funcional.

Los científicos y colaboradores de LLNL están modificando la superficie de estas membranas prototipo de nanotubos de carbono, con grupos funcionales sensibles a las amenazas químicas, los cuales detectarán y bloquearán la entrada de amenazas.

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Un segundo esquema de respuesta también está en desarrollo, permitiendo que el material reaccione de una manera similar a la forma en que la piel viva se desprende cuando se enfrenta a factores externos peligrosos. De este modo, la tela se exfoliará al reaccionar con el agente químico.

El investigador Francesco Fornasiero, autor principal del proyecto, indica: “El material será como una segunda piel inteligente que responde al medio ambiente. De esta forma, la tela podrá bloquear agentes químicos, neurotóxicos, toxinas y esporas biológicas”.

Referencia: Ultrabreathable and Protective Membranes with Sub‐5 nm Carbon Nanotube Pores. Advance Materials, 2016. https://doi.org/10.1002/adma.201600740

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