Gli scienziati della Northwestern University hanno combinato con successo un nanomateriale efficace nel distruggere gli agenti nervini tossici con le fibre tessili. Questo nuovo materiale composito un giorno potrebbe essere integrato in tute protettive e maschere per il viso per l'uso da parte di persone che affrontano condizioni pericolose, come la guerra chimica.

Il materiale, una struttura metallo-organica a base di zirconio (MOF), degrada in pochi minuti alcuni degli agenti chimici più tossici conosciuti dall'umanità:VX e soman (GD), un parente più tossico del Sarin.

"Con la chimica corretta, possiamo rendere non tossici i gas tossici, " ha detto Omar K. Farha, professore associato di chimica al Weinberg College of Arts and Sciences, che ha condotto la ricerca. "L'azione si svolge a livello nanometrico".

Lo studio è stato pubblicato di recente nel Giornale della Società Chimica Americana .

Gli autori scrivono che il loro lavoro rappresenta, al meglio delle loro conoscenze, il primo esempio dell'uso di compositi MOF per l'efficiente idrolisi catalitica di simulanti di agenti nervini senza l'utilizzo di acqua liquida e basi volatili tossiche:un grande vantaggio.

Il nuovo materiale composito integra MOF e basi polimeriche non volatili su fibre tessili. I ricercatori hanno scoperto che i tessuti rivestiti con MOF disintossicano efficacemente gli agenti nervini in condizioni rilevanti per il campo di battaglia utilizzando l'acqua gassosa nell'aria. Hanno anche scoperto che il materiale resiste per un lungo periodo di tempo a condizioni degradanti, come il sudore, anidride carbonica atmosferica e inquinanti.

Queste caratteristiche avvicinano il materiale promettente all'uso pratico sul campo.

"I MOF possono catturare, immagazzinare e distruggere molto materiale sgradevole, rendendoli molto attraenti per le applicazioni legate alla difesa, " disse Farha, membro dell'International Institute for Nanotechnology.

I MOF sono ben ordinati, cristalli a forma di reticolo. I nodi dei reticoli sono metalli, e molecole organiche collegano i nodi. All'interno dei loro pori molto spaziosi, I MOF possono catturare efficacemente gas e vapori, come agenti nervini.

Sono questi pori spaziosi che possono anche estrarre abbastanza acqua dall'umidità nell'aria per guidare la reazione chimica in cui l'acqua viene utilizzata per rompere i legami dell'agente nervino.

L'approccio sviluppato alla Northwestern mira a sostituire la tecnologia attualmente in uso:carbone attivo e miscele di ossidi di metallo, che sono più lenti a reagire agli agenti nervini. Poiché i MOF sono costruiti con componenti semplici, il nuovo approccio è scalabile ed economico.

Il titolo del documento è "Integrazione di strutture metallo-organiche su strati protettivi per la distruzione di agenti nervosi in condizioni rilevanti". I primi autori sono Zhijie Chen e Kaikai Ma, borsisti post-dottorato nel gruppo di ricerca di Farha.