Los investigadores de la Universidad del Estado de Washington han desarrollado un filtro de aire a base de soya que puede capturar productos químicos tóxicos, como el monóxido de carbono y el formaldehído, que los filtros de aire actuales no pueden.
La investigación podría conducir a mejores purificadores de aire, particularmente en regiones del mundo que sufren de muy mala calidad del aire. Los ingenieros han diseñado y probado los materiales para el filtro de base biológica e informan sobre su trabajo en la revista Ciencia y tecnología de compuestos .
Trabajando con investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Beijing, el equipo de WSU, incluido Weihong Katie Zhong, profesor de la Escuela de Ingeniería Mecánica y de Materiales, y el estudiante graduado Hamid Souzandeh, utilizó una proteína de soya pura junto con celulosa bacterianapara un filtro de aire totalmente natural, biodegradable y económico.
Los gases peligrosos escapan de la mayoría de los filtros
La mala calidad del aire causa problemas de salud en todo el mundo y es un factor en enfermedades como el asma, enfermedades cardíacas y cáncer de pulmón. Los purificadores de aire comerciales tienen como objetivo eliminar las partículas pequeñas que están presentes en el hollín, el humo o el escape del automóvil porque estas partículas dañinas se inhalandirectamente a los pulmones.
Sin embargo, con muchas fuentes de contaminación en algunas partes del mundo, la contaminación del aire también puede contener una mezcla de moléculas gaseosas peligrosas, como monóxido de carbono, formaldehído, dióxido de azufre y otros compuestos orgánicos volátiles.
Los filtros de aire típicos, que generalmente están hechos de fibras de plástico sintético del tamaño de micras, filtran físicamente las partículas pequeñas pero no pueden capturar químicamente moléculas gaseosas. Además, a menudo están hechas de vidrio y productos derivados del petróleo, queconduce a la contaminación secundaria, dijo Zhong.
La soja captura casi todos los contaminantes
La WSU y el equipo chino desarrollaron un nuevo tipo de material de filtración de aire que utiliza proteína de soja purificada natural y celulosa bacteriana, un compuesto orgánico producido por bacterias. La proteína de soja y la celulosa son rentables y ya se utilizan en numerosas aplicaciones, comocomo adhesivos, productos plásticos, materiales de regeneración de tejidos y apósitos para heridas.
La soya contiene una gran cantidad de grupos químicos funcionales: incluye 18 tipos de grupos amino. Cada uno de los grupos químicos tiene el potencial de capturar la contaminación que pasa a nivel molecular. Los investigadores utilizaron un tratamiento con ácido acrílico para desenredar los muy rígidosproteína de soja, para que los grupos químicos puedan estar más expuestos a los contaminantes.
El filtro resultante pudo eliminar casi todas las partículas pequeñas, así como los contaminantes químicos, dijo Zhong.
Los filtros son económicos, biodegradables
Especialmente en ambientes muy contaminados, las personas podrían estar respirando una mezcla desconocida de contaminantes que podría resultar difícil de purificar. Pero, con su gran cantidad de grupos funcionales, la proteína de soya puede atraer una amplia variedad de moléculas contaminantes.
"Podemos aprovechar esos grupos químicos para atrapar los tóxicos en el aire", dijo Zhong.
Los materiales también son rentables y biodegradables. La soja se encuentra entre las plantas más abundantes del mundo, agregó.
Zhong ocasionalmente visita su China natal y ha experimentado personalmente la fuerte contaminación en Beijing cuando los cielos soleados se convierten en humo gris en pocos días.
"La contaminación del aire es un problema de salud muy grave", dijo. "Si podemos mejorar la calidad del aire interior, ayudaría a mucha gente".
Patentes archivadas en filtros, toallas de papel
Además de los filtros a base de soya, los investigadores también han desarrollado filtros de aire a base de gelatina y celulosa. También están aplicando el material del filtro sobre una toalla de papel desechable y de bajo costo para reforzarla y mejorar su rendimientoHan presentado patentes sobre la tecnología y están interesados en oportunidades de comercialización.
El trabajo está en consonancia con los Grandes Desafíos de WSU, un conjunto de iniciativas de investigación dirigidas a grandes problemas sociales. Es particularmente relevante para el desafío de mantener la salud y su tema de comunidades e intervenciones saludables para mantener la salud pública.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Washington . Original escrito por Tina Hilding. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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