Gli esseri umani hanno apprezzato l'attività antimicrobica dell'argento per millenni. Ippocrate usava il metallo prezioso per le medicazioni delle ferite mentre i pionieri della frontiera americana mettevano monete nella loro acqua per proteggersi da batteri e alghe.

Ma ci vuole la tecnologia del 21° secolo per spingere la quantità di argento necessaria per combattere i microbi che causano malattie nel regno della nanoscala, qualcosa come un foglio di carta diviso per 100, 000. Mentre i ricercatori esplorano questi limiti, stanno camminando su una linea sottile tra le proprietà desiderabili dell'argento e la sua potenziale tossicità per l'ambiente.

Un esempio perfetto è una domanda recente che Andrea Hicks, un assistente professore di ingegneria civile e ambientale presso l'Università del Wisconsin-Madison, e colleghi hanno deciso di rispondere:qual è l'impatto ambientale dei camici ospedalieri riutilizzabili rivestiti in argento su scala nanometrica, rispetto ai camici monouso usa e getta impiegati dall'80% dei nostri ospedali, quando l'obiettivo è ridurre l'incidenza delle infezioni nosocomiali?

Queste infezioni nosocomiali causano circa 99, 000 decessi all'anno negli Stati Uniti; combinato con altre forme di errore medico, sono considerati il ​​terzo killer dopo gli attacchi di cuore e il cancro. "È una di queste cose silenziose a cui la maggior parte delle persone non pensa, " dice Hicks. "Ma l'ascesa di MRSA, o Staphylococcus aureus resistente alla meticillina, alcuni anni fa illustra l'importanza di impedire ai tessuti ospedalieri di trasmettere agenti patogeni".

Poiché la maggior parte dei tessuti in nanoargento perdono parte del loro rivestimento d'argento ogni volta che vengono lavati, Hicks ha zoomato su una nuova tecnologia che mira a risolvere questo problema. "La soluzione di nanoargento che abbiamo studiato viene venduta con un agente di collegamento chimico, "Spiega Hicks. "Metti l'argento e l'agente legante in una lavatrice industriale, insieme al camice ospedaliero riutilizzabile, e rivestirà il tessuto ogni volta."

Hicks ha utilizzato uno strumento chiamato valutazione del ciclo di vita per modellare l'energia necessaria per produrre i due tipi di camice ospedaliero (riutilizzabili e usa e getta rivestiti in argento) e l'energia necessaria per mantenerli ed eventualmente smaltirli. Il concetto di "energia incorporata" è una metrica comunemente usata per confrontare l'impatto ambientale di diversi prodotti.

Dopo un singolo utilizzo, un camice usa e getta finisce in discarica, mentre un camice riutilizzabile viene lavato in media 75 volte prima di essere scartato. Tenendo conto della maggiore quantità di energia necessaria per produrre e mantenere il camice riutilizzabile, Hicks ha trovato il punto di pareggio, o parità ambientale, per essere circa 12 indossa.

"Dopo 12 utilizzi, il camice riutilizzabile ha un impatto ambientale inferiore rispetto al camice monouso, " dice Hicks. "Più a lungo è in uso, maggiore sarà la differenza."

La differenza esatta dipende dalla frequenza con cui l'argento deve essere riapplicato per mantenere le sue proprietà antibatteriche. Per lo studio in corso, i ricercatori hanno stimato questa quantità dalla quantità di argento necessaria per inibire la crescita di E. coli, uno dei batteri umani meglio caratterizzati. Il punto di parità ambientale probabilmente cambierebbe se si considerassero altri agenti patogeni.

L'impatto ambientale dipende anche dalla forma chimica in cui l'argento viene rilasciato durante la fase di utilizzo dell'abito. Dall'impianto di trattamento delle acque reflue, l'acqua della lavanderia viene infine scaricata in un corpo idrico naturale. I ricercatori hanno ipotizzato lo scenario peggiore dell'argento ionico, più tossico per i pesci e altri organismi acquatici rispetto al cloruro d'argento o al solfito d'argento, rilasciato in quel momento.

Mentre la scala ambientale si è spostata a favore di abiti riutilizzabili nano-abilitati in base a questi presupposti, Hicks considera prematuro approvare la loro adozione su larga scala. "Dobbiamo capire meglio come proteggono dalle infezioni acquisite in ospedale e come prevenire che l'argento danneggi l'ambiente o il nostro stesso corpo prima di decidere se i benefici superano la convenienza e il minor costo dei camici monouso, " lei dice.

Hicks intende approfondire queste domande in lavori futuri, ma non si limiterà ai tessuti in nanoargento. "Mi piace studiare nuove tecnologie di consumo, se è usato nei tessuti, contenitori di plastica, cialde di caffè o lampadine, perché stimare l'eredità ambientale di un nuovo prodotto è un aspetto importante per portarlo sul mercato, " lei dice.