Uno studio pubblicato sulla rivista Engineering rivela un notevole sviluppo nel campo dei materiali di rivestimento green per la pelle. I ricercatori sono riusciti a sintetizzare un agente antibatterico di origine biologica e un monomero aromatico, privo di solventi, chiamato vanillina metacrilata (MV). Questo composto innovativo non solo conferisce proprietà antibatteriche ai rivestimenti in pelle, ma funge anche da alternativa ecologica allo stirene cancerogeno a base di petrolio (St).
In questo articolo di ricerca, intitolato "Rivestimenti in poli(vanillina-butilacrilato)/MXene a base biologica per pelle con ritenzione del calore desiderata e proprietà antibatteriche", il team di scienziati descrive la sintesi di P(MV–BA) a base biologica a base acquosa. miniemulsione mediante copolimerizzazione di MV con butil acrilato (BA). Il metodo di polimerizzazione in miniemulsione consente la produzione di un materiale di rivestimento ecologico privo di solventi nocivi.
Per migliorare le prestazioni della miniemulsione P(MV–BA), i ricercatori hanno introdotto nella formulazione i nanofogli di MXene. MXene, noto per le sue eccezionali capacità di conversione fototermica e proprietà antibatteriche, è stato disperso nella miniemulsione P(MV–BA) utilizzando tecniche ad ultrasuoni.
La migrazione dei nanofogli di MXene sulla superficie dei rivestimenti in pelle durante il processo di solidificazione, facilitata dagli ultrasuoni e dall'anfifilicità di MXene, massimizza la sua esposizione alla luce e ai batteri. Ciò si traduce in una significativa efficacia antibatterica e in un notevole aumento della temperatura superficiale.
Lo studio ha dimostrato che quando il dosaggio dei nanofogli MXene era dell'1,4% in peso, la temperatura superficiale della pelle rivestita con miniemulsione nanocomposita P(MV–BA)/MXene aumentava di circa 15 °C in condizioni invernali all'aperto.
Inoltre, sotto trattamento simulato con luce solare per 30 minuti, il tasso antibatterico contro Escherichia coli e Staphylococcus aureus ha raggiunto quasi il 100%. Inoltre, l'introduzione dei nanofogli MXene ha migliorato la permeabilità all'aria, la permeabilità al vapore acqueo e la stabilità termica dei rivestimenti.
Questa ricerca non solo fornisce un approccio nuovo e sostenibile allo sviluppo di rivestimenti nanocompositi a base biologica per la pelle, ma offre anche il potenziale per un riscaldamento a zero emissioni di carbonio basato sulla luce solare durante l’inverno. Riducendo la dipendenza dai combustibili fossili e minimizzando le emissioni di gas serra, questa tecnologia si allinea con l’obiettivo globale di combattere il cambiamento climatico. Inoltre, le proprietà antibatteriche potenziate dei rivestimenti consentono una migliore protezione contro batteri, virus e altri microrganismi dannosi.
Le scoperte del team aprono nuove strade per la produzione di materiali di rivestimento rispettosi dell'ambiente, non solo per la pelle ma anche per la carta, i rivestimenti architettonici e vari altri settori. Il materiale di rivestimento nanocomposito P(MV–BA)/MXene a base biologica presenta comfort e prestazioni igieniche superiori, rendendolo un'alternativa ecologica ideale ai materiali di rivestimento a base di petrolio come P(St–BA).
Questo studio rappresenta un contributo significativo allo sviluppo ecologico e sostenibile dei materiali di rivestimento, rivoluzionando il modo in cui affrontiamo la produzione di pelle e altri prodotti rivestiti.
Ulteriori informazioni: Jianzhong Ma et al, Rivestimenti a base acquosa di poli(vanillina-butilacrilato)/MXene a base biologica per pelle con ritenzione del calore desiderata e proprietà antibatteriche, Ingegneria (2023). DOI:10.1016/j.eng.2023.06.005
Fornito dall'Università di Scienza e Tecnologia dello Shaanxi
