Rilevamento di una serie senza precedenti di veicoli aerei potenzialmente dannosi

Molti dei prodotti che incontriamo quotidianamente, dal deodorante ai pesticidi alle vernici, rilasciano particelle che si diffondono nell’aria. Inspirare abbastanza cose sbagliate può causare problemi di salute gravi e a lungo termine. Tuttavia, può essere difficile stimare l’esposizione perché i dispositivi attuali sono limitati in ciò che possono rilevare. Oggi, i ricercatori segnalano lo sviluppo di un nuovo sistema di campionamento dell’aria personale in grado di rilevare una gamma senza precedenti di questi composti da uno speciale badge o penna apposto sulla maglietta o sulla tasca di qualcuno.

I ricercatori presenteranno oggi i loro risultati alla riunione autunnale dell’American Chemical Society (ACS).

“In ogni caso c’è un insieme unico di composti che potrebbero essere presenti nell’aria, inclusi potenziali pericoli di cui non siamo a conoscenza”, afferma Allen Applet, ricercatore capo del progetto, che presenta la ricerca. “Usare un un articolo, possiamo catturare molte classi di questi composti, chiamati composti organici volatili (VOC), e potenzialmente fornire un quadro più completo dell’esposizione. “

L’esercito degli Stati Uniti è desideroso di comprendere meglio le minacce alla salute che il suo personale deve affrontare e ha fornito finanziamenti significativi per il progetto. Tuttavia, il nuovo campionatore può essere utilizzato anche in molti luoghi di lavoro ea casa, afferma Applet, professore alla Oklahoma State University e co-fondatore di Airotect, l’azienda che sviluppa il campionatore.

I composti organici volatili sono una delle principali fonti di inquinamento atmosferico. I composti derivano da molti prodotti domestici, nonché da combustibili come la benzina e da processi industriali. A seconda del COV che qualcuno incontra e del suo livello di esposizione, possono verificarsi problemi che vanno dall’irritazione nasale al cancro.

Poiché l’esposizione di una persona può variare mentre è in movimento, i ricercatori hanno cercato di progettare rilevatori semplici e leggeri che possano viaggiare con la persona e non richiedono elettricità. Le decalcomanie con materiali che assorbono i gas vengono già utilizzate in alcuni luoghi di lavoro, ma questi materiali hanno un inconveniente: si attaccano a certi tipi di COV meglio di altri. Se un lavoratore è preoccupato per, ad esempio, COV, formaldeide, benzene e naftalene in una posizione, probabilmente avrà bisogno di due o più di questi dispositivi da testare, afferma Applet. “Lo eludiamo utilizzando un materiale in grado di assorbire il più ampio spettro di VOC. “

Questo nuovo materiale è silice con nanopori che si trova all’interno di un badge delle dimensioni di una carta di credito che si attacca ai vestiti. Il team di Airotect sta anche sperimentando altre configurazioni di ritenzione della silice, come quella che sembra una penna che può stare all’interno di una tasca o un badge in tessuto che può essere cucito. La silice è conosciuta come OSU-6 e la sua evoluzione Da uno studente laureato nel laboratorio di Applet, lega i VOC nei loro minuscoli pori attraverso attrazioni elettrostatiche tipicamente deboli, note come forze di van der Waals. La stretta curvatura dei nano-pin OSU-6 migliora notevolmente queste forze, rendendo possibile legare i VOC in modo molto più forte rispetto agli standard del settore. Poiché questi legami sono di natura fisica piuttosto che chimica, consentono alla sostanza di aderire a un’ampia varietà di composti.

Quando è in uso, la decalcomania si apre per rivelare tre tubi pieni di OSU-6 per l’aria. Il periodo di tempo in cui viene indossato dipende in gran parte dalle potenziali esposizioni. Il badge viene quindi inviato a un laboratorio dove il materiale carico di VOC viene riscaldato per rilasciare i composti in modo che i ricercatori possano identificarli e quantificarli.

Applet e colleghi di Airotect hanno finora testato la capacità del materiale di rilevare più di 100 composti in esperimenti di laboratorio. Hanno anche scoperto che l’OSU-6 stabilizza i composti instabili o reattivi, rendendo più fattibile l’analisi di una reazione che è tradizionalmente difficile da monitorare. Complessi residenziali. Il team ha iniziato a testare la capacità del campionatore di catturare contaminanti comuni in luoghi di lavoro come la produzione su scala commerciale e gli impianti di produzione agricola. Hanno anche iniziato a usarlo in scenari militari del mondo reale, tra cui uno schieramento militare e un dormitorio studentesco. Una volta lanciato, il campionatore d’aria sarà disponibile per l’industria e il pubblico, con un costo del dispositivo e delle analisi di laboratorio a partire da 75 dollari.

maggiori informazioni:
Materiali nanoporosi per la misurazione dell’esposizione ambientale a composti organici volatili, ACS Autunno 2021.