p Os uniformes militares do futuro podem oferecer uma nova camada de proteção crítica aos usuários, graças à pesquisa de equipes da Universidade de Massachusetts Amherst e de várias outras instituições que estão desenvolvendo um tecido à base de nanotubos que repele agentes químicos e biológicos. p Os cientistas de polímeros da UMass Amherst Kenneth Carter e James Watkins, colaborando com o líder da equipe Francesco Fornasiero do Laboratório Nacional Lawrence Livermore (LLNL), recentemente recebeu uma doação de cinco anos de US $ 1,8 milhão para projetar maneiras de fabricar o novo material como parte de um projeto de US $ 13 milhões financiado pela Agência de Redução de Ameaças de Defesa dos EUA. A estimativa é que os novos uniformes possam ser implantados em campo em menos de 10 anos.

p Os pesquisadores dizem que o tecido será capaz de mudar reversivelmente de um estado altamente respirável para um protetor em resposta à presença de ameaças ambientais, sem a necessidade de um sistema de controle externo. No estado protetor, o material uniforme bloqueará a ameaça química enquanto mantém um bom nível de respirabilidade. "O uniforme será como uma segunda pele inteligente que responde ao ambiente, "diz Fornasiero.

p Os cientistas de polímeros da UMass Amherst trazem experiência em processos de montagem conduzidos por aditivos que reúnem polímeros e nanopartículas para produzir materiais funcionais híbridos para o projeto. A fabricação da membrana e da camada ocorrerá em parte por meio do Laboratório de Nanofabricação Roll-to-Roll da universidade.

p A reversibilidade do novo tecido se deve às membranas altamente respiráveis ​​com poros feitos de alguns nanômetros de largura, nanotubos de carbono alinhados verticalmente modificados com uma camada de superfície funcional projetada para responder à presença de um agente de guerra química, diz Watkins da UMass Amherst. A resposta à ameaça seria desencadeada pelo ataque direto de um agente de guerra química. O tecido mudaria para um estado de proteção fechando a entrada dos poros ou removendo a camada superficial contaminada.

p Para conforto e segurança do usuário, a respirabilidade elevada é um requisito crítico para roupas de proteção para evitar estresse por calor quando o pessoal militar está envolvido em missões em ambientes contaminados. Para fornecer alta respirabilidade, o novo material compósito aproveitará as propriedades únicas de transporte dos poros de nanotubos de carbono, que oferecem taxas de transporte de gás duas ordens de magnitude mais rápidas do que qualquer outro poro de tamanho semelhante.

p Os cientistas do polímero apontam que os agentes biológicos, como bactérias e vírus, têm cerca de 10 nanômetros de tamanho. Como os poros da membrana no uniforme têm apenas alguns nanômetros de largura, essas membranas irão bloquear tais agentes.

p Contudo, agentes químicos como gás mostarda e gás nervoso podem ser muito menores e exigem que os poros da membrana sejam capazes de reagir para bloquear essa ameaça. Para criar uma membrana multifuncional, a equipe de pesquisa planeja modificar a superfície do protótipo original de membranas de nanotubos de carbono com grupos funcionais responsivos a ameaças químicas. Esses grupos funcionais detectam e bloqueiam a ameaça como porteiros na entrada.

p Os cientistas também planejam desenvolver um segundo, Esquema de resposta de "derramamento", no qual o tecido esfolia após a repulsão com um agente químico. Desta maneira, o tecido será capaz de bloquear agentes químicos como mostarda de enxofre (agente de bolha), Agentes nervosos GD e VX, toxinas como a enterotoxina estafilocócica e esporos biológicos como o antraz.

p Carter da UMass Amherst diz:"Imitar a forma como a pele real reage às ameaças de esfoliação e eliminação de áreas contaminadas permitirá uma roupa de resposta dinâmica, tudo obtido por meio de reações químicas controladas neste novo tecido avançado. "

p Tracee Harris, gerente de ciência e tecnologia do Programa de Material Multifuncional Dinâmico para uma Segunda Pele, diz, "O desenvolvimento de membranas de nanotubos de carbono responsivas a ameaças químicas é um grande exemplo do potencial de um novo material para fornecer soluções inovadoras para as necessidades do CB do Departamento de Defesa. Este uniforme futurístico permitiria que nossas forças militares operassem com segurança por longos períodos de tempo e concluíssem com sucesso suas missões em ambientes contaminados com agentes químicos e biológicos de guerra. "