Una hazaña poco común: El material protege contra las amenazas biológicas y químicas
El tejido versátil es eficaz contra el virus que causa la COVID-19
Un equipo de investigación de la Universidad Northwestern ha desarrollado un tejido compuesto versátil que puede desactivar tanto las amenazas biológicas, como el nuevo coronavirus que causa el Covid-19, como las químicas, como las utilizadas en la guerra química. Un material que sea eficaz contra ambas clases de amenazas es poco frecuente.
Compuesto de esponja cristalina programable para la eliminación de amenazas biológicas y químicas.
Northwestern University
El material también es reutilizable. Puede volver a su estado original después de que el tejido haya sido expuesto a las amenazas mediante un simple tratamiento de blanqueo.El prometedor tejido podría utilizarse en máscaras faciales y otras prendas de protección.
"Disponer de un material bifuncional que tenga la capacidad de desactivar tanto los agentes tóxicos químicos como los biológicos es crucial, ya que la complejidad de integrar múltiples materiales para hacer el trabajo es alta", dijo Omar Farha, de Northwestern, experto en marcos metal-orgánicos, o MOF, que es la base de la tecnología.
Farha, profesor de química en la Facultad de Artes y Ciencias Weinberg, es coautor del estudio. Es miembro del Instituto Internacional de Nanotecnología de Northwestern.
El compuesto de MOF/fibra se basa en un estudio anterior en el que el equipo de Farha creó un nanomaterial que desactiva los agentes nerviosos tóxicos. Con algunas pequeñas manipulaciones, los investigadores pudieron incorporar también agentes antivirales y antibacterianos al material.
Los MOF son "sofisticadas esponjas de baño", dijo Farha. Los materiales de tamaño nanométrico están diseñados con muchos agujeros que pueden capturar gases, vapores y otros agentes del mismo modo que una esponja captura el agua. En el nuevo tejido compuesto, las cavidades de los MOF tienen catalizadores que pueden desactivar sustancias químicas tóxicas, virus y bacterias. El nanomaterial poroso puede recubrirse fácilmente sobre las fibras textiles.
El estudio se ha publicado recientemente en el Journal of the American Chemical Society (JACS).
Los investigadores descubrieron que el compuesto de MOF/fibra mostraba una rápida actividad contra el SARS-CoV-2 y contra bacterias gramnegativas (E. coli) y grampositivas (S. aureus). Además, el compuesto de MOF/fibra cargado de cloro activo degradó rápidamente el gas mostaza de azufre y su simulante químico (2-cloroetil sulfuro, CEES). Los nanoporos del material MOF recubierto sobre el textil son lo suficientemente amplios como para permitir la salida del sudor y del agua.
El material compuesto es escalable, añadió Farha, ya que sólo requiere un equipo básico de procesamiento textil utilizado actualmente por la industria. Cuando se incorpore a una mascarilla, el material podrá funcionar en ambos sentidos: proteger al usuario de la mascarilla del virus que se encuentre cerca y proteger a las personas que entren en contacto con una persona infectada que lleve la mascarilla.
Los investigadores también han podido comprender los sitios activos del material hasta el nivel atómico. Esto les permite, a ellos y a otros, deducir las relaciones estructura-propiedad que pueden conducir a la creación de otros compuestos basados en MOF.
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