Um novo revestimento para fibras têxteis se mostra promissor para a captura eficiente de produtos químicos industriais tóxicos e agentes de guerra química em condições do mundo real, incluindo alta umidade. A pesquisa pode levar a melhores máscaras e equipamentos de proteção individual para soldados e outras pessoas em risco de exposição.

Pesquisadores da Universidade Estadual da Carolina do Norte e do Centro de Biologia Química do Comando de Desenvolvimento de Capacidades de Combate do Exército dos EUA (CCDC CBC) desenvolveram têxteis funcionais que neutralizaram um simulador de agente de formação de bolhas em condições de 80 por cento de umidade relativa. O novo revestimento também capturou gás amônia, um produto químico industrial comumente produzido nos EUA

"Por mais de um século, recebemos ameaças de agentes de guerra química, desde cloro e gás mostarda na Primeira Guerra Mundial até recentes ataques contra civis na Síria, "diz Dennis T. Lee, um recente Ph.D. destinatário na NC State e autor principal de um artigo sobre a obra. "Precisamos encontrar maneiras de capturar e decompor quimicamente os gases tóxicos para fins práticos, equipamento de proteção de melhor desempenho. "

Os pesquisadores trabalharam com estruturas metal-orgânicas (MOFs) - revestimentos que são sintetizados sobre microfibras. Existem dois desafios significativos. O primeiro consiste na criação de MOFs que podem permanecer estáveis ​​na presença de umidade enquanto mantêm os compostos perigosos em uma película fina, um processo conhecido como adsorção / absorção. A segunda é obter um revestimento eficaz na degradação de produtos químicos tóxicos.

A equipe criou um filme MOF à base de cobre (Cu) estável à água. Em vez de trabalhar com uma fonte de pó, pesquisadores usaram um filme sólido depositado na fibra, que capturou três vezes mais gás amônia do que o mesmo pó MOF.

Imagens de microscópio eletrônico mostraram MOFs em formações de cristal que cresceram radialmente a partir da fibra - uma forma distinta que não havia sido relatada anteriormente. Os MOFs aderiram fortemente à superfície das fibras de polipropileno, resistindo à descamação quando manuseado no laboratório e quando varrido com uma escova de náilon.

"Este alinhamento formou um revestimento denso nas fibras, com melhor integração e adesão à superfície, e melhor desempenho adsortivo para gases perigosos, "Lee diz.

Os novos compósitos revestidos com MOF têm potencial para serem usados ​​como uma película base em têxteis de proteção, Lee diz. O método também seria adequado para uso em têxteis inteligentes que têm várias funções, como sensores, ele adiciona.

Os planos futuros prevêem testar os novos materiais com agentes de guerra química reais, trabalhando com especialistas do Exército dos EUA no CCDC CBC.

O artigo, "Water-Stable Chemical-Protective Textiles via Euhedral Oriented Surface-Oriented 2-D Cu-TCPP Metal-Organic Frameworks, "é publicado na revista Pequena .