p Os uniformes dos soldados do Exército dos EUA devem atender a uma longa lista de requisitos desafiadores. Eles precisam se sentir confortáveis ​​em todos os climas, ser durável por meio de várias lavagens, resistir ao fogo e afastar os insetos, entre outras coisas. Os tecidos existentes não marcam todas essas caixas, então os cientistas criaram uma nova maneira de criar um retardador de chama, Tecido repelente de insetos que utiliza substâncias atóxicas. p Os pesquisadores apresentarão seus resultados hoje no Encontro e Expo Virtual Outono 2020 da American Chemical Society (ACS).

p "O Exército nos apresentou este requisito interessante e desafiador de multifuncionalidade, "diz o líder do estudo Ramaswamy Nagarajan, Ph.D. "Existem uniformes de combate do Exército resistentes a chamas feitos de vários materiais que atendem aos requisitos de retardantes de chamas. Mas eles são caros, e há problemas com o tingimento dos tecidos. Também, algumas das matérias-primas não são produzidas nos EUA. Portanto, nosso objetivo era encontrar um material existente que pudéssemos modificar para torná-lo retardador de chamas e repelente de insetos, mas ainda tem um tecido que um soldado gostaria de vestir. "

p Como o grupo de pesquisa de Nagarajan se concentra na química verde sustentável, a equipe procurou produtos químicos não tóxicos e processos para este estudo. Eles optaram por modificar uma mistura de nylon-algodão 50-50 disponível comercialmente, relativamente barato, tecido durável e confortável produzido nos EUA. O material é usado em uma ampla gama de aplicações civis e militares porque o náilon é forte e resistente à abrasão, enquanto o algodão é confortável de usar. Mas este tipo de tecido não repele insetos inerentemente e está associado a um alto risco de incêndio.

p "Começamos fazendo o tecido retardante de fogo, focando na parte do algodão da mistura, "explica Sourabh Kulkarni, um Ph.D. estudante que trabalha com Nagarajan no Centro de Materiais Avançados da Universidade de Massachusetts Lowell. "O algodão tem muitos grupos hidroxila (oxigênio e hidrogênio ligados) em sua superfície, que pode ser ativado por produtos químicos prontamente disponíveis para se ligar a compostos contendo fósforo que conferem retardamento de chama. "Para seu composto contendo fósforo, eles escolheram o ácido fítico, abundante, substância não tóxica encontrada nas sementes, nozes e grãos.

p Próximo, os pesquisadores abordaram a questão de fazer o material repelir insetos para que os soldados não precisassem se borrifar repetidamente ou carregar um item adicional em suas mochilas. A equipe tomou permetrina, um repelente de insetos atóxico para todos os dias, e prendeu-o ao tecido usando deposição assistida por plasma em colaboração com uma empresa local, LaunchBay. Por tentativa e erro, os pesquisadores finalmente conseguiram que o ácido fítico e a permetrina se ligassem às moléculas da superfície do tecido.

p Usando métodos para medir a capacidade de liberação de calor e a liberação total de calor, bem como um teste de chama vertical, eles descobriram que o material modificado teve um desempenho pelo menos 20% melhor do que o material não tratado. Eles também usaram um teste padrão de repelência de insetos com mosquitos vivos e descobriram que a eficácia era superior a 98%. Finalmente, o tecido permaneceu "respirável" após o tratamento, conforme determinado por estudos de permeabilidade ao ar.

p "Nós estamos muito animados, "Nagarajan diz, "porque mostramos que podemos modificar este tecido para ser retardador de chamas e repelente de insetos - e ainda assim ser bastante durável e confortável. Gostaríamos de usar uma substância diferente do ácido fítico que conteria mais fósforo e, portanto, forneceria um nível maior de retardamento de chama, melhor durabilidade e ainda não tóxico para a pele de um soldado. Tendo mostrado que podemos modificar o tecido, também gostaríamos de ver se podemos anexar antimicrobianos para prevenir infecções por bactérias, bem como tintas que permanecem duráveis. "