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Científicos del Laboratorio Nacional estadounidense Lawrence Livermore (LLNL) han desarrollado un material que funciona como una segunda piel protectora que además de tener un alto nivel de transpiración, al mismo tiempo protege contra diversas armas biológicas y químicas.

Es el primer componente esencial para lo que podrían ser los primeros uniformes de combate inteligentes, por su capacidad de reaccionar ante amenazas químicas o biológicas, refieren los desarrolladores.

Una buena transpiración es un requerimiento crítico para la ropa protectora, a fin de evitar el estrés térmico y el agotamiento cuando el personal militar debe intervenir en misiones en entornos contaminados. Los actuales uniformes militares protectores se basan en una protección muy pesada de barrera completa que proporcionan una respuesta pasiva en vez de activa ante una amenaza medioambiental.

El material está hecho de membranas poliméricas flexibles con canales de nanotubos de carbono alineados, actuando como poros conductores de humedad. El tamaño de estos poros (menos de 5 nanómetros) es 5 mil veces inferior al grosor de un cabello humano.

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Para proporcionar una alta capacidad de transpiración, el nuevo material aprovecha las propiedades únicas de transporte de los poros de nanotubos de carbono. Al cuantificar la permeabilidad de la membrana para ajustarla con respecto al vapor de agua, el equipo encontró por primera vez que, cuando se emplea un gradiente de concentración como fuerza conductora, los nanocanales de nanotubos de carbono pueden soportar tasas de transporte de gas que superan en más de un orden de magnitud las de una teoría de difusión bien conocida.

Estas membranas también proporcionan protección ante armamento biológico debido al tamaño muy pequeño de sus poros. Las bacterias o virus empleados como armas biológicas tienen tamaños mucho mayores, normalmente de más de 10 nanómetros. Las pruebas realizadas han demostrado que las membranas de nanotubos de carbono repelieron el virus del dengue de soluciones acuosas durante ensayos de filtración.

Sin embargo, las moléculas de sustancias de guerra química son mucho más pequeñas y se necesita que los poros de la membrana sean capaces de reaccionar para bloquear la amenaza. Para codificar la membrana con una respuesta inteligente y dinámica ante amenazas químicas de molécula pequeña, los científicos del LLNL y sus colaboradores están modificando la superficie de estas membranas prototipo de nanotubos de carbono con grupos funcionales sensibles a peligros químicos. Estos grupos funcionales notarán y bloquearán la amenaza a modo de guardianes de la entrada del poro.

Ahora el equipo trabaja en un segundo sistema, similar a cómo la piel viva se desprende cuando se ve amenazada por agentes externos peligrosos.

Referencia: LLNL, ID

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