Pesquisadores do USDA desenvolvem lenços de limpeza antimicrobianos naturais e laváveis: USDA ARS

Apr 14, 2024

Contato: Jessica Ryan E-mail: [email protected]

NOVA ORLEÃES, 11 de abril de 2023 — A maioria dos toalhetes antimicrobianos, que são predominantemente feitos de fibras sintéticas como poliéster e polipropileno, são descartados após uma única utilização e acabam em aterros onde podem permanecer durante centenas de anos e tornar-se uma fonte de poluição ambiental por fibras microplásticas. Mas, pesquisadores do Serviço de Pesquisa Agrícola (ARS) do Departamento de Agricultura dos EUA (USDA) desenvolveram recentemente lenços antimicrobianos sustentáveis, laváveis ​​à máquina, que podem ser usados ​​pelo menos 30 vezes para limpar superfícies duras e não porosas.

Houve um aumento notável no uso de lenços antimicrobianos devido à crescente conscientização sobre a proteção da saúde pessoal. De acordo com o relatório Antimicrobial Wipes Market Outlook, estima-se que o mercado mundial de lenços antimicrobianos atinja US$ 21,6 bilhões até 2030.

Os pesquisadores da ARS desenvolveram lenços antimicrobianos usando fibra de algodão cru que produzia naturalmente nanopartículas de prata dentro da fibra na presença de um precursor de prata. Essas nanopartículas de prata incorporadas podem então liberar íons de prata que atuam como agentes antibacterianos e matam bactérias nocivas.

Da esquerda para a direita: os pesquisadores da ARS, Sunghyun Nam, Matthew Hillyer e Pablo Salame, usam o processo de perfuração com agulha para produzir lenços umedecidos de algodão antimicrobianos laváveis ​​na planta piloto de não tecido do ARS Southern Regional Research Center, em Nova Orleans. (Foto de Crista Madison)

“As nanopartículas de prata são um dos agentes antimicrobianos populares usados ​​para a produção de produtos têxteis anti-infecciosos e inibidores de odores e outros produtos de saúde pessoal”, disse Sunghyun Nam, engenheiro de pesquisa da Unidade de Pesquisa de Química e Utilização de Algodão da ARS em Nova Orleans.

Segundo Nam, as pessoas poderão limpar as superfícies molhando os panos antimicrobianos com água da torneira e depois enxugando as superfícies. Em sua pesquisa, os cientistas descobriram que os lenços umedecidos mataram 99,9% das bactérias nocivas S. aureus e P. aeruginosa nas superfícies.

A tecnologia por trás desta pesquisa é vantajosa em vários aspectos. Omite os pré-tratamentos convencionais das fibras de algodão cru (como lavagem e branqueamento), que consomem uma grande quantidade de produtos químicos e energia. Não requer nenhum agente químico, exceto um precursor de prata.

Uma imagem de microscopia eletrônica de transmissão da seção transversal da fibra de algodão cru tratada: nanopartículas de prata foram produzidas e incorporadas na parede celular primária da fibra de algodão cru. (Foto de Sunghyun Nam)

Também transforma as próprias fibras de algodão em agentes antimicrobianos, em vez de servir como transportadores de agentes antimicrobianos, o que os torna reutilizáveis. Os lenços antimicrobianos são feitos de fibras naturais de algodão, em vez de fibras sintéticas convencionais à base de petróleo.

Para reaproveitar os lenços umedecidos, basta lavá-los na lavanderia.

“Também descobrimos que os lenços umedecidos ainda matam os patógenos com sucesso – mesmo depois de serem lavados 30 vezes na lavanderia”, disse Nam. “Os lenços regeneram sua superfície antimicrobiana toda vez que são molhados ou lavados porque as nanopartículas incorporadas atuam como um reservatório de íons de prata”.

Nam disse que outro benefício importante da tecnologia de incorporação é minimizar os impactos ambientais negativos relacionados à lixiviação de nanopartículas.

Da esquerda para a direita: os pesquisadores da ARS Matthew Hillyer, Doug Hinchliffe, Pablo Salame e Sunghyun Nam usam o processo de hidroemaranhamento para produzir lenços de algodão antimicrobianos laváveis ​​na planta piloto de não tecido do ARS Southern Regional Research Center em Nova Orleans. (Foto de Crista Madison)

“Esses lenços são projetados para liberar gradualmente baixos níveis de íons de prata das nanopartículas incorporadas na fibra de algodão durante todo o tempo de uso e esgotar as nanopartículas”, disse Nam.

Ao desenvolver toalhetes antimicrobianos reutilizáveis ​​e laváveis, Nam e os seus colegas pretendem encontrar alternativas sustentáveis ​​para reduzir o desperdício ambiental proveniente da eliminação de toalhetes antimicrobianos descartáveis.