Los desechos de la desmotadora de algodón, también conocidos como basura de la desmotadora de algodón, son un subproducto del proceso de desmotado de algodón y se producen cuando las fibras de algodón se separan de la cápsula de la semilla. Para los residuos de desmotadora de algodón, el tesoro es su potencial oculto para transformar iones de plata en nanopartículas de plata y crear un nuevo material híbrido que podría usarse para agregar propiedades antimicrobianas a productos de consumo, como aerogeles, envases o compuestos.
Las nanopartículas de plata son productos muy buscados en la industria de la nanotecnología debido a sus propiedades antibacterianas, antifúngicas, antivirales, eléctricas y ópticas. Estas nanopartículas tienen una producción global estimada de 500 toneladas por año y se aplican ampliamente a bienes de consumo como textiles, recubrimientos, pinturas, pigmentos, electrónica, óptica y embalaje.
En un estudio publicado en ACS Omega , investigadores del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) revelaron la capacidad de los desechos de la desmotadora de algodón para sintetizar y generar nanopartículas de plata en presencia de iones de plata.
"Nuestro método no sólo permite que los residuos de la desmotadora de algodón actúen como agentes químicos para producir nanopartículas de plata, lo que lo hace rentable y respetuoso con el medio ambiente, sino que también permite incrustar las nanopartículas dentro de la matriz de residuos de la desmotadora de algodón", dijo Sunghyun Nam, ingeniero de investigación de Cotton del ARS. Unidad de Investigación de Química y Utilización en Nueva Orleans. "Al incorporarlos en los residuos de la desmotadora de algodón, estos materiales adquieren propiedades antimicrobianas."
Nam dijo que los investigadores utilizaron un tratamiento térmico simple de los materiales de desecho de la desmotadora de algodón en agua que contenía iones de plata que produjeron nanopartículas de plata sin la necesidad de agentes químicos adicionales.
Este hallazgo es significativo ya que para fabricar nanopartículas de plata normalmente se requieren agentes químicos que pueden ser costosos y plantear problemas medioambientales. Incrustar nanopartículas en un material también puede ser un desafío.
El desarrollo de tecnología de incorporación de nanopartículas no es nuevo para Nam y su equipo. Anteriormente desarrollaron toallitas antimicrobianas lavables utilizando fibra de algodón crudo que producía nanopartículas de plata dentro de la fibra. Las nanopartículas de plata incrustadas pueden seguir matando bacterias dañinas lavado tras lavado.
Anualmente se generan grandes cantidades de residuos de desmotadora de algodón, y la industria desmotadora de algodón siempre está buscando nuevos procesos sostenibles que reciclen los residuos de cultivos.
"Nuestra investigación allana el camino para nuevas aplicaciones materiales de residuos de desmotadora de algodón que pueden proteger contra la contaminación microbiana", afirmó Nam.
Recientemente se ha presentado una solicitud de patente provisional sobre composiciones de residuos de biomasa de nanopartículas de plata autoincrustantes.
Más información: Sunghyun Nam et al, Revelando el valor oculto de los residuos de desmotadora de algodón:síntesis natural y alojamiento de nanopartículas de plata, ACS Omega (2023). DOI:10.1021/acsomega.3c03653
Información de la revista: ACS Omega
Proporcionado por el Servicio de Investigación Agrícola