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Materiais Avançados

Segunda pele vai proteger contra ameaças químicas e biológicas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 26/05/2020

Segunda pele vai proteger contra ameaças químicas e biológicas
A ideia é fabricar roupas "colantes" que possam oferecer proteção e conforto.
[Imagem: Yifan Li et al. - 10.1002/adfm.202000258]

Segunda pele

Seja na atual pandemia de covid-19 ou no surto recente de ebola na África, é comum ver profissionais de saúde usando trajes de proteção - roupas grandes, desconfortáveis e difíceis de vestir e retirar sem entrar em contato com o seu exterior, que ficou exposto aos patógenos.

Muito melhor seria um traje de tecido comum - e não dos polímeros grossos, impermeáveis e pouco maleáveis usados hoje.

Pois esta é justamente a novidade apresentada agora por Yifan Li e seus colegas dos Laboratórios Berkeley, nos EUA.

Li criou um tecido respirável - que permite a transferência de vapor de água entre a pessoa e o ambiente - que é capaz de proteger o usuário de compostos químicos e patógenos biológicos.

A equipe chama o material de "segunda pele".

"Demonstramos um material inteligente que é respirável e protetor combinando com sucesso dois elementos-chave: uma camada de membrana base que compreende trilhões de poros de nanotubos de carbono alinhados e uma camada de polímero responsivo a ameaças enxertada na superfície da membrana," disse o professor Francesco Fornasiero, cuja equipe vem desenvolvendo a membrana de nanotubos de carbono há mais de uma década.

Tecido de nanotubos

Nanotubos de carbono são cilindros com diâmetros pelo menos 5.000 vezes menores que fios de cabelos humanos. Com essas dimensões, eles podem facilmente transportar moléculas - de água, neste caso - pelo seu interior e também bloquear todas as ameaças biológicas maiores do que seus minúsculos poros, incluindo bactérias e vírus.

Ao contrário dos agentes biológicos, as ameaças químicas são menores e podem entupir os poros dos nanotubos. Para adicionar proteção contra esses riscos químicos, a equipe adicionou uma camada de cadeias de polímeros responsivos na superfície do tecido de nanotubos.

Em uma situação normal, o polímero fica "de pé", deixando os nanotubos de carbono livres para deixar a pele respirar. Mas, quando o material entra em contato com um agente químico, como um organofosfato, suas moléculas "colapsam", tapando os nanotubos de carbono e impedindo que a ameaça passe pela roupa.

Na próxima fase do projeto, a equipe pretende incorporar uma proteção sob demanda - contra ameaças químicas específicas - e tornar o material elástico para um melhor ajuste do corpo, imitando mais de perto a pele humana.

Bibliografia:

Artigo: Autonomously Responsive Membranes for Chemical Warfare Protection
Autores: Yifan Li, Chiatai Chen, Eric R. Meshot, Steven F. Buchsbaum, Myles Herbert, Rong Zhu, Oleg Kulikov, Ben McDonald, Ngoc T. N. Bui, Melinda L. Jue, Sei Jin Park, Carlos A. Valdez, Saphon Hok, Qilin He, Christopher J. Doona, Kuang Jen Wu, Timothy M. Swager, Francesco Fornasiero
Revista: Advanced Functional Materials
DOI: 10.1002/adfm.202000258





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