Resumo:
Uma equipe de pesquisa da Northwestern University desenvolveu um novo nanomaterial inspirado na melanina natural, que deverá fornecer proteção adicional para pessoas expostas a produtos químicos organofosforados nocivos por um longo período. Espera-se que esta tecnologia seja utilizada em equipamentos de combate de soldados, equipamentos de proteção agrícola e equipamentos de segurança industrial no futuro para ajudar a reduzir os riscos à saúde causados por agentes nervosos e alguns pesticidas.
O material desenvolvido pelos pesquisadores se chama "Alomelanina", e seu design é inspirado na melanina da natureza. A melanina não apenas dá cor aos organismos, mas também tem a capacidade de adsorver e processar uma variedade de produtos químicos. A equipe de pesquisa espera usar esta propriedade natural para construir materiais de proteção que possam capturar e degradar ativamente produtos químicos perigosos.
Este estudo, publicado na revista ACS Nano, concentra-se em compostos organofosforados. Os compostos organofosforados são amplamente utilizados na fabricação de pesticidas, inseticidas e agentes nervosos. Entre eles, os agentes nervosos podem perturbar a transmissão normal do sinal no sistema nervoso humano. Em casos graves, podem levar à perda de controle do sistema respiratório e da função cardíaca, podendo até ser fatais.
A equipe de pesquisa introduziu aglomerados de zircônio baseados na estrutura porosa da isomelanina, permitindo que ela tenha funções duplas de adsorção e catálise. A isomelanina do material é responsável pela captura de moléculas químicas nocivas, enquanto o elemento zircônio é responsável por promover a reação de decomposição, reduzindo assim a toxicidade e acelerando a desativação de substâncias nocivas.
Para melhorar o valor prático da aplicação, os pesquisadores modificaram ainda mais o material para que ele possa formar automaticamente um ambiente adequado para reações de degradação química após contato com a umidade. Resultados experimentais mostram que após a exposição a simuladores de agentes nervosos, os níveis de subprodutos tóxicos podem ser reduzidos em aproximadamente 50% em apenas 10 minutos. A pesquisa mostra que as condições de luz podem aumentar ainda mais o seu efeito de degradação.
Ao contrário de muitos materiais de proteção, este novo tipo de material de melanina é renovável e biodegradável, ao mesmo tempo que apresenta baixa toxicidade. Os pesquisadores afirmaram que o material pode ser incorporado em fibras e tecidos como pigmento ou aditivo, por isso espera-se que seja aplicado diretamente em roupas de proteção, equipamentos táticos, máscaras de gás, luvas e outros produtos.
A equipa de investigação prevê que, no futuro, luvas e máscaras de proteção utilizadas pelos agricultores, bem como uniformes de combate e equipamentos de proteção individual utilizados pelos militares, possam ser adicionados a este nanomaterial. No caso de um incidente de contaminação química, as roupas contaminadas também podem ser rapidamente tratadas através da pulverização de uma solução aquosa contendo compostos relevantes para reduzir a ameaça representada por substâncias nocivas.
Pesquisadores apontaram que a tecnologia ainda está em fase de verificação laboratorial e ainda está um pouco distante da aplicação comercial em larga escala. No futuro, é necessário avaliar ainda mais a estabilidade e o desempenho de custos dos materiais sob uso a longo prazo, limpeza repetida, exposição ambiental complexa e condições de fabricação em larga escala. No entanto, esta investigação demonstra uma nova forma de utilizar a nanotecnologia biónica para lidar proativamente com produtos químicos perigosos, e também fornece uma nova direção para o desenvolvimento da próxima geração de equipamentos de proteção individual.
Comentários