Un nouveau revêtement pour fibres textiles est prometteur pour capturer efficacement les produits chimiques industriels toxiques et les agents de guerre chimique dans des conditions réelles, y compris une humidité élevée. La recherche pourrait conduire à l'amélioration des masques et des équipements de protection individuelle pour les soldats et autres personnes à risque d'exposition.

Des chercheurs de la North Carolina State University et du Combat Capabilities Development Command Chemical Biological Center (CCDC CBC) de l'armée américaine ont mis au point des textiles fonctionnels qui neutralisaient un agent simulant des cloques dans des conditions d'humidité relative de 80 %. Le nouveau revêtement a également capté le gaz ammoniac, un produit chimique industriel couramment produit aux États-Unis.

« Depuis plus d'un siècle, nous avons eu des menaces d'agents de guerre chimique, du chlore et du gaz moutarde pendant la Première Guerre mondiale aux récentes attaques contre des civils en Syrie, " dit Dennis T. Lee, un doctorat récent. récipiendaire à NC State et auteur principal d'un article sur le travail. « Nous devons trouver des moyens de capturer et de décomposer chimiquement les gaz toxiques pour des raisons pratiques, des équipements de protection plus performants."

Les chercheurs ont travaillé avec des structures métallo-organiques (MOF) – des revêtements synthétisés sur des microfibres. Il y a deux défis importants. La première consiste à créer des MOF qui peuvent rester stables en présence d'humidité tout en retenant les composés dangereux dans un film mince, un processus connu sous le nom d'adsorption/absorption. La seconde consiste à obtenir un revêtement efficace pour dégrader les produits chimiques toxiques.

L'équipe a créé un film MOF à base de cuivre (Cu) stable à l'eau. Au lieu de travailler avec une source de poudre, les chercheurs ont utilisé un film solide déposé sur la fibre, qui a capturé trois fois plus de gaz ammoniac que la même poudre de MOF.

Les images au microscope électronique ont montré des MOF dans des formations cristallines qui se sont développées radialement à partir de la fibre - une forme distinctive qui n'avait pas été signalée auparavant. Les MOF se sont fortement liés à la surface des fibres de polypropylène, résistant à l'écaillage lorsqu'il est manipulé en laboratoire et lorsqu'il est balayé avec une brosse en nylon.

"Cet alignement a formé un revêtement dense sur les fibres, avec une meilleure intégration et adhérence à la surface, et des performances d'adsorption améliorées pour les gaz dangereux, " dit Lee.

Les nouveaux composites enduits de MOF ont le potentiel d'être utilisés comme film de base dans les textiles de protection, dit Lee. La méthode serait également adaptée à une utilisation dans des textiles intelligents qui ont de multiples fonctions, tels que des capteurs, il ajoute.

Les plans futurs appellent à tester les nouveaux matériaux avec de vrais agents de guerre chimique, travailler avec des experts de l'armée américaine au CCDC CBC.

L'article, "Textiles de protection contre les produits chimiques stables à l'eau via des cadres métal-organiques en Cu-TCPP 2-D orientés surface Euhedral, " est publié dans la revue Petit .