Nuevo uso de nanofibras de polímeros como filtros para la guerra química de defensa

Los investigadores en Singapur funcionalizados una membrana de nanofibras de polímeros para la captura de agentes de guerra química, tales como los agentes nerviosos. Las nanofibras en el acto de la membrana como un sustrato en el que los agentes nerviosos obtener físicamente adsorbida seguido por la descomposición química.
Entre los agentes de guerra química, organofosforados (PO), los agentes nerviosos son de particular interés debido a su neurotoxicidad aguda. La protección contra estos agentes puede lograrse a través de los trajes de protección y mascarillas.
Los problemas con esta protección de la guerra química son los problemas de eliminación de agentes tóxicos y las consideraciones de peso de la prenda de protección. Técnicas de protección actuales incluyen el uso de carbón activado como absorbente. El carbón activado es funcionalizados con óxidos metálicos diversos para facilitar la quimisorción de agentes de guerra. Sin embargo, los nervios y los agentes blister Acabas de llegar físicamente adsorbidos en carbón activado, resultando en la eliminación de los peligros de utilizar trajes y máscaras.
Abordar estos problemas, Seeram Ramakrishna, profesor de Ingeniería Mecánica y Bioingeniería de la Universidad Nacional de Singapur (NUS), y también director de los Laboratorios Nanobioingeniería NUS en la Facultad de Ingeniería, junto con varios colegas, publicó un artículo reciente titulado "nanofibras de polímeros funcionalizados membranas para la protección de los estimulantes de la guerra química "en el 30 de mayo 2006 la edición en línea de la nanotecnología.
Entre las técnicas utilizadas para descomponer los agentes nerviosos OP, la degradación de la enzima es la más selectiva, rápida y sencilla solución, pero asociado a un montón de limitaciones, tales como el costo, la estabilidad de la enzima, y la producción de gran escala. Los investigadores de la NUS tratar de imitar las funciones de la enzima utilizando moléculas químicas determinadas para lograr una cinética similar, la selectividad y el rendimiento de la reacción de descontaminación.
Ramakrishna explicó los beneficios de su nuevo material de filtro para Nanowerk: "Hemos sintetizado un nuevo compuesto, que es un derivado de ciclodextrina β-, y encontró que poseía la capacidad para hidrolizar simulantes agente nervioso. Este catalizador, 3-carboxi-4 - iodosobenzyl) oxi-β-ciclodextrina, se mezclaba con policloruro de vinilo (PVC) y electrospun en nanofibras. El nanofibras funcionalizados tenía una mejor capacidad de desintoxicación en comparación con otros nucleófilos poderosos, como el ácido Iodobenzoic ".

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Esquema que muestra el potencial de sustitución de los filtros convencionales de nanofibras de polímeros funcionalizados. (Fuente: Seeram Ramakrishna, NUS)
Como resultado, este catalizador sintetizado nueva ayuda en la hidrólisis completa de los agentes nerviosos en productos no tóxicos. El acto nanofibras como sustrato en el que los agentes nerviosos obtener físicamente adsorbida seguido por la descomposición química. Al sustituir el carbón activado la capa de laminado de equipo de protección actual con nanofibras funcionalizados laminados, una considerable (50-70%) de reducción de peso se puede lograr. Una ventaja añadida en el uso de nanofibras de polímeros laminados es que permiten que la humedad muy buena y el transporte de vapor de dentro y fuera de la tela. Estos factores aumentan considerablemente la comodidad del usuario.
"También hemos fabricado en nuestro laboratorio, las nanofibras de funcionalizados con nanopartículas de plata y han demostrado su capacidad anti-bacteriana" Ramakrishna dice. "Estas nanofibras podrían ser utilizados como forros de filtro en las máscaras, no sólo para uso militar, sino también para el personal sanitario para la protección de los agentes biológicos de bacterias y otros temas de interés. Estas fibras cuando se fabrican en gran escala a reparar los filtros HEPA para hospitales, salas limpias estériles y otros lugares donde la contaminación bacteriana debe ser evitado. "
Basándose en este trabajo, Ramakrishna y su equipo son la síntesis de catalizadores de la oxidación de los agentes de blister. "Esperamos que estos catalizadores podría ser funcionalizados en nanofibras de polímeros y se utilizan como filtros para capturar y eficaz descontaminar agentes químicos y bacterias", dice.