Les menaces chimiques et biologiques constituent une préoccupation importante non seulement pour le combattant moderne, mais aussi pour un nombre toujours croissant d'individus et de groupes. Cette menace est aggravée par la persistance de ces agents et les possibilités d'augmenter l'exposition du personnel par le déplacement de matériaux contaminés.

Pour lutter contre cela, Les scientifiques du LNR développent des systèmes uniques visant à la décontamination spontanée d'une variété de matériaux via l'incorporation d'additifs fonctionnels tels que les biocides de sel d'ammonium quaternaire (QAS), les polyoxométalates (POM), les fullerènes et les phtalocyanines capables de neutraliser les agents chimiques et biologiques.

"Certains de nos travaux précédents ont utilisé l'incorporation de petites quantités de ces agents décontaminants dans les peintures et les revêtements, " dit James Wynne, Doctorat., chef de section, Concepts appliqués dans la section des matériaux de la division de chimie." En raison des performances de décontamination prometteuses des revêtements contre une variété d'agents pathogènes et d'agents chimiques, nous étendons maintenant la capacité de décontamination dérivée des additifs pour inclure des matériaux qui ne peuvent pas être peints ou enduits tels que les nano- et microfibres polymères qui peuvent être utilisées pour une variété d'applications telles que les vêtements. »

Les chimistes du LNR ont commencé à utiliser l'électrofilage - une technique utilisant une charge électrique pour extraire des fibres très fines d'un liquide - pour fabriquer des fibres presque monodispersées d'un diamètre allant de 45 nanomètres à trois micromètres. Une variété de polymères sont co-électrofilés avec des concentrations et des structures variables de POM QAS et d'autres composés fonctionnels.

Décontamination biologique du Nylon 6 chargé QAS, 6 fibres de polyamide ont montré une réduction de 99,9999 pour cent de S. aureus viable avec une activité biocide croissante en bonne corrélation avec une augmentation de la charge de biocide et de la teneur en biocide de surface. Des systèmes séparés de fibres de nylon contenant cinq pour cent d'un composé de nickel POM ont montré plus de 50 pour cent de décontamination du sulfure de 2-chloroéthylphényle (CEPS), un simulateur de moutarde, avec une décontamination accrue à des charges de POM encore plus élevées.

Phtalocyanines, les composés les plus récents qui ont été synthétisés au LNR, présentent une capacité de décontamination encore plus grande que celle des composés POM à seulement une fraction de la concentration. L'examen de l'effet de la taille des nanofibres sur la capacité de décontamination a montré de fortes corrélations entre la surface des fibres et l'activité, démontrant que les compositions spécifiques ont une capacité de décontamination bien supérieure à 99,9 pour cent lorsqu'elles sont électrofilées par rapport aux mêmes matériaux durcis que les revêtements traditionnels.

La grande variété de polymères disponibles dans le commerce et spécialement synthétisés qui ont été examinés par ce groupe peut également donner lieu à des applications supplémentaires telles que les filtres à air et à eau qui s'auto-décontaminent contre les agents pathogènes mortels.