Un equipo de investigación de la Northwestern University ha desarrollado un tejido compuesto versátil que puede desactivar ambas amenazas biológicas, como el nuevo coronavirus que causa COVID-19, y amenazas químicas, como los que se utilizan en la guerra química. Un material que sea eficaz contra ambas clases de amenazas es poco común.

El material también es reutilizable. Se puede restaurar a su estado original después de que la tela haya sido expuesta a amenazas mediante un simple tratamiento con lejía. La tela prometedora podría usarse en máscaras faciales y otras prendas de protección.

"Tener un material bifuncional que tenga la capacidad de desactivar agentes tóxicos tanto químicos como biológicos es crucial, ya que la complejidad para integrar múltiples materiales para hacer el trabajo es alta". "dijo Omar Farha de Northwestern, un experto en estructuras metalorgánicas, o MOF, que es la base de la tecnología.

Farha, profesor de química en la Facultad de Artes y Ciencias de Weinberg, es coautor del estudio. Es miembro del Instituto Internacional de Nanotecnología de Northwestern.

El compuesto 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 también pudieron incorporar agentes antivirales y antibacterianos en el 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 de la misma manera 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 se puede revestir fácilmente sobre fibras textiles.

El estudio fue publicado recientemente en la Revista de la Sociedad Química Estadounidense ( JACS ).

Los investigadores encontraron que el compuesto MOF / fibra exhibió una rápida actividad contra el SARS-CoV-2 y contra bacterias gramnegativas (E. coli) y bacterias grampositivas (S. aureus). También, el compuesto de fibra / MOF cargado de cloro activo degradó rápidamente el gas mostaza de azufre y su simulante químico (sulfuro de 2-cloroetil etilo, CEES). Los nanoporos del material MOF recubiertos en el tejido son lo suficientemente anchos como para permitir que el sudor y el agua escapen.

El material compuesto es escalable, Farha agregado, ya que solo requiere equipos básicos de procesamiento textil que actualmente utiliza la industria. Cuando se incorpora a una mascarilla, el material debe poder funcionar en ambos sentidos:protegiendo al usuario de la máscara de los virus en su vecindad y protegiendo a las personas que entran en contacto con una persona infectada que lleva la máscara.

Los investigadores también pudieron desarrollar una comprensión de los sitios activos del material hasta el nivel atómico. Esto les permite a ellos y a otros derivar relaciones estructura-propiedad que pueden conducir a la creación de otros compuestos basados ​​en MOF.

El título del artículo es "Cloro activo regenerable inmovilizado dentro de un compuesto textil MOF a base de circonio para eliminar amenazas biológicas y químicas". Yuk Ha Cheung de la Universidad Politécnica de Hong Kong y Kaikai Ma de la Universidad Northwestern son los primeros autores del artículo. Ma también es coautor correspondiente.