Los compuestos hechos de estructuras organometálicas pueden destruir los agentes nerviosos en condiciones relevantes. Crédito:Revista de la Sociedad Química Estadounidense
Los científicos de la Universidad Northwestern han combinado con éxito un nanomaterial eficaz para destruir agentes nerviosos tóxicos con fibras textiles. Este nuevo material compuesto algún día podría integrarse en trajes de protección y máscaras faciales para su uso por personas que enfrentan condiciones peligrosas. como la guerra química.
El material, una estructura organometálica a base de circonio (MOF), degrada en minutos algunos de los agentes químicos más tóxicos conocidos por la humanidad:VX y soman (GD), un pariente más tóxico del sarín.
"Con la química correcta, podemos hacer que los gases tóxicos no sean tóxicos, "dijo Omar K. Farha, profesor asociado de química en la Facultad de Artes y Ciencias de Weinberg, quien dirigió la investigación. "La acción tiene lugar a nivel nanométrico".
El estudio fue publicado recientemente en la Revista de la Sociedad Química Estadounidense .
Los autores escriben que su trabajo representa, según su leal saber y entender, el primer ejemplo del uso de compuestos MOF para la hidrólisis catalítica eficiente de simulantes de agentes nerviosos sin usar agua líquida y bases volátiles tóxicas:una gran ventaja.
El nuevo material compuesto integra MOF y bases poliméricas no volátiles sobre fibras textiles. Los investigadores encontraron que los textiles recubiertos de MOF desintoxican de manera eficiente los agentes nerviosos en condiciones relevantes para el campo de batalla utilizando el agua gaseosa en el aire. También encontraron que el material se mantiene firme durante un largo período de tiempo en condiciones degradantes, como el sudor, dióxido de carbono atmosférico y contaminantes.
Los compuestos hechos de estructuras organometálicas pueden destruir los agentes nerviosos en condiciones relevantes. Crédito:Revista de la Sociedad Química Estadounidense
Estas características acercan el material prometedor al uso práctico en el campo.
"Los MOF pueden capturar almacenar y destruir gran parte del material desagradable, haciéndolos muy atractivos para aplicaciones relacionadas con la defensa, "dijo Farha, miembro del Instituto Internacional de Nanotecnología.
Los MOF están bien ordenados, cristales enrejados. Los nodos de las celosías son metales, y moléculas orgánicas conectan los nodos. Dentro de sus poros muy espaciosos, Los MOF pueden capturar gases y vapores de manera efectiva, como los agentes nerviosos.
Integración de armazones organometálicos sobre capas protectoras para la destrucción de agentes nerviosos en condiciones relevantes. Crédito: Revista de la Sociedad Química Estadounidense
Son estos poros espaciosos los que también pueden extraer suficiente agua de la humedad del aire para impulsar la reacción química en la que se usa agua para romper los enlaces del agente nervioso.
El enfoque desarrollado en Northwestern busca reemplazar la tecnología actualmente en uso:carbón activado y mezclas de óxidos metálicos, que reaccionan más lentamente a los agentes nerviosos. Debido a que los MOF se crean a partir de componentes simples, el nuevo enfoque es escalable y económico.
El título del artículo es "Integración de estructuras metalorgánicas en capas protectoras para la destrucción de agentes nerviosos en condiciones relevantes". Los primeros autores son Zhijie Chen y Kaikai Ma, becarios postdoctorales en el grupo de investigación de Farha.
