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Fruto del Nano-Telar
Al explotar la química y la nanotecnología, los investigadores están creando una nueva generación de ropa que hace más que verse a la moda y mantener abrigado al usuario. Las tiendas ya están vendiendo pantalones que resisten las manchas gracias a los recubrimientos hechos de nanowhiskers y calcetines que devoran olores que atrapan microbios usando nanopartículas.
Ahora, los científicos están desarrollando ropa para aplicaciones militares y médicas que parecen hacer de todo: bloquear toxinas, matar bacterias en la superficie y respirar lo suficiente como para permitir que escape la transpiración.
El último avance, una colaboración entre investigadores de la Universidad de Cornell y la Universidad de California, Davis, une membranas porosas y moléculas de polímero que matan bacterias. Los resultados podrían proporcionar un rendimiento mejorado para situaciones en las que se necesita resistencia a líquidos o vapores, como para el personal médico o los soldados expuestos a patógenos. Los investigadores planean probar su nuevo tejido en personal médico y militar este año y comercializar el tejido para 2008.
Se ha trabajado mucho en textiles para encontrar combinaciones de materiales que otorguen propiedades funcionales altas, dice Kay Obendorf, profesora de química textil en Cornell que se especializa en la química de superficies de las fibras. Necesitamos un material que sea una barrera para las bacterias mientras cambia su nivel de toxicidad.
El último trabajo tuvo su génesis en 2000, cuando Gang Sun , profesor de textiles y prendas de vestir en la Universidad de California en Davis, inventó un método para unir moléculas de polímero que contienen cloro, llamadas halamidas, a las fibras textiles. Estas moléculas matan a las bacterias casi instantáneamente por contacto. Las halamidas son químicamente iguales al desinfectante que se usa en las piscinas, dice Sun. Son seguros para el contacto con la piel, matan las bacterias y absorben el olor.
Con esta tecnología, Sun creó un prototipo de calcetines sin olor en 2000 y demostró que las halamidas que luchan contra las bacterias pueden reactivarse simplemente agregando un poco de lejía casera al lavado. En 2001, otorgó la licencia de la tecnología a Vanson HaloSource, una empresa de biociencia con sede en Redmond, WA, que utiliza tecnología basada en halamida para aplicaciones comerciales. Vanson HaloSource ha desarrollado con éxito sábanas y almohadillas de algodón antibacterianas para uso médico, y también le ha dado a Sun casi $ 400,000 para continuar su investigación.
Sun dijo que sabía que los militares ya habían desarrollado ropa protectora utilizando membranas porosas para detener la penetración de agentes biológicos como las bacterias. Pero algunos agentes aún estarían pegados en la superficie exterior del uniforme, lo que podría generar una amenaza de contaminación. Al asociarse con Obendorf en 2005, Sun se basó en esta tecnología existente al unir moléculas de halamida a membranas porosas. Estos materiales híbridos ahora se aplicarán como revestimiento a la tela, atrapando y matando agentes mortales como el ántrax.
Así es como lo hicieron: comenzaron con membranas porosas hechas de poliuretano, una sustancia que tiene fuerza y elasticidad, propiedades útiles en telas como el spandex. Luego, se injertaron en una capa de moléculas de halamida, formando un enlace químico permanente entre los dos materiales diferentes. La capa de halamida adjunta tiene afinidad por el líquido. Cuando un líquido golpea el material híbrido, esta capa se hincha y absorbe las toxinas que podrían estar en el líquido. Esto le dará la máxima protección, dijo Sun. Podemos absorber, atrapar y matar las bacterias.
Sun y Obendorf también optimizaron el tamaño de los poros de la membrana para permitir el paso de la transpiración y bloquear las bacterias, que son mucho más grandes. La transpiración forma gotas de vapor de menos de un nanómetro de diámetro, el equivalente a unos pocos pares de átomos alineados en una fila. Una bacteria de ántrax, por ejemplo, tiene un tamaño de aproximadamente un micrómetro.
El trabajo pionero de Gang Sun representa uno de los mayores éxitos de la investigación patrocinada por el Centro Nacional Textil, dijo Martin Jacobs, director ejecutivo de la Centro Nacional Textil , un consorcio de investigación financiado con fondos federales de ocho universidades de EE. UU. La NTC otorgó a Sun y Obendorf $ 300,000 para crear estos materiales. Ha generado interés comercial y de la Fuerza Aérea de los EE. UU.
En última instancia, dijo Sun, estas prendas podrían proteger a los soldados, los trabajadores médicos y los civiles de daños. Él y Obendorf también están trabajando con el Centro Nacional Textil para desarrollar telas para trabajadores agrícolas expuestos a pesticidas en un ambiente con altas temperaturas y alta humedad, y esperan llevar sus textiles al mercado para todas las aplicaciones en dos años. Si existe un riesgo potencial, dijo Sun, estas tecnologías pueden brindar la mejor protección.