Molti dei prodotti che incontriamo quotidianamente, dal deodorante ai pesticidi alle vernici, rilasciano molecole che si spostano nell'aria. Inspirare abbastanza di quelli sbagliati può causare problemi di salute seri e potenzialmente a lungo termine. Però, può essere difficile stimare l'esposizione perché i dispositivi attuali sono limitati in ciò che possono rilevare. Oggi, i ricercatori segnalano lo sviluppo di un nuovo sistema di campionamento dell'aria personale in grado di rilevare una gamma senza precedenti di questi composti da uno speciale badge o penna attaccato alla maglietta di qualcuno o messo in tasca.

I ricercatori presenteranno oggi i loro risultati alla riunione autunnale dell'American Chemical Society (ACS).

"In ogni situazione c'è un insieme unico di composti che potrebbero essere presenti nell'aria, compresi i potenziali rischi di cui non siamo a conoscenza, "dice Allen Apblet, dottorato di ricerca, ricercatore senior del progetto, chi presenta la ricerca. "Utilizzando un unico materiale, possiamo catturare molte classi di questi composti, chiamati composti organici volatili (COV), e potenzialmente offrono un quadro molto più completo delle esposizioni."

L'esercito degli Stati Uniti è desideroso di comprendere meglio le minacce alla salute che il suo personale deve affrontare e ha fornito notevoli finanziamenti per il progetto. Però, il nuovo campionatore potrebbe essere utilizzato anche in molti luoghi di lavoro e a casa, dice Apblet, che è professore all'Oklahoma State University e co-fondatore di Airotect, l'azienda che sviluppa il campionatore.

I COV sono una delle principali fonti di inquinamento atmosferico. I composti provengono da numerosi prodotti per la casa, così come da combustibili come benzina e da processi industriali. A seconda dei COV che qualcuno incontra e del loro livello di esposizione, possono verificarsi problemi che vanno dall'irritazione nasale al cancro.

Poiché le esposizioni di qualcuno possono variare mentre si spostano, i ricercatori hanno cercato di progettare semplici, rilevatori leggeri che possono viaggiare con la persona e non necessitano di elettricità. I badge contenenti sostanze che assorbono i gas sono già in uso in alcuni luoghi di lavoro, ma questi materiali hanno un difetto:si attaccano a certe varietà di COV meglio di altre. Se un lavoratore è preoccupato, Per esempio, i COV formaldeide, benzene e naftalene in un unico luogo, probabilmente avrebbero bisogno di due o più tipi di questi dispositivi per testarli, dice Apblet. "Lo eludiamo con un materiale in grado di assorbire il più ampio spettro di composti organici volatili".

Quel nuovo materiale è una silice con pori su scala nanometrica contenuta all'interno di un badge delle dimensioni di una carta di credito che si attacca ai vestiti. Il team di Airotect sta anche sperimentando altre configurazioni per contenere la silice, come uno che assomiglia a una penna che potrebbe stare all'interno di una tasca o un distintivo di tessuto che potrebbe essere cucito. La silice, noto come OSU-6 e sviluppato da uno studente laureato nel laboratorio di Apblett, lega i VOC nei suoi minuscoli pori attraverso attrazioni elettriche normalmente deboli, note come forze di van der Waals. La stretta curvatura dei nanopori di OSU-6 migliora significativamente queste forze, rendendo possibile legare i VOC in modo molto più forte rispetto allo standard del settore. Poiché questi legami sono fisici, non chimico, in natura, consentono al materiale di agganciarsi a un'ampia gamma di mescole.

Quando in uso, il badge viene aperto per esporre all'aria tre tubi pieni di OSU-6. Il periodo di tempo in cui viene indossato dipende in gran parte dalle potenziali esposizioni. in seguito, il badge viene inviato a un laboratorio dove il materiale carico di VOC viene riscaldato per rilasciare i composti in modo che i ricercatori possano identificarli e quantificarli.

Apblett e i suoi colleghi di Airotect hanno finora testato la capacità del materiale di rilevare oltre 100 composti in esperimenti di laboratorio. Hanno anche scoperto che l'OSU-6 stabilizza i composti instabili o reattivi, rendendo più fattibile l'analisi di composti reattivi tradizionalmente difficili da monitorare. Il team ha iniziato a testare la capacità del campionatore di raccogliere gli inquinanti comuni nei luoghi di lavoro come le operazioni di produzione su scala commerciale e gli impianti di produzione agricola. Hanno anche iniziato a usarlo in scenari militari del mondo reale, compresi gli schieramenti militari e il dormitorio di uno studente. Una volta lanciato, il campionatore d'aria sarà a disposizione dell'industria e del pubblico, con il costo per il dispositivo e l'analisi di laboratorio a partire da $75.