I ricercatori dell'USDA sviluppano salviette detergenti antimicrobiche naturali e lavabili: USDA ARS

Apr 14, 2024

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

NEW ORLEANS, 11 aprile 2023 — La maggior parte delle salviette antimicrobiche, costituite prevalentemente da fibre sintetiche come poliestere e polipropilene, vengono scartate dopo un singolo utilizzo e finiscono in discarica dove possono rimanere per centinaia di anni e diventare una fonte di inquinamento ambientale da fibre microplastiche. Ma i ricercatori dell’Agricultural Research Service (ARS) del Dipartimento dell’Agricoltura degli Stati Uniti (USDA) hanno recentemente sviluppato salviette antimicrobiche sostenibili lavabili in lavatrice che possono essere utilizzate almeno 30 volte per pulire le superfici dure e non porose.

Si è registrato un notevole aumento nell’uso delle salviette antimicrobiche dovuto alla crescente consapevolezza della tutela della salute personale. Secondo il rapporto Antimicrobial Wipes Market Outlook, si stima che il mercato mondiale delle salviette antimicrobiche raggiungerà i 21,6 miliardi di dollari entro il 2030.

I ricercatori dell'ARS hanno sviluppato salviette antimicrobiche utilizzando fibra di cotone grezzo che produceva naturalmente nanoparticelle d'argento all'interno della fibra in presenza di un precursore dell'argento. Queste nanoparticelle d’argento incorporate possono quindi rilasciare ioni d’argento che agiscono come agenti antibatterici e uccidono i batteri nocivi.

Da sinistra a destra: i ricercatori dell'ARS Sunghyun Nam, Matthew Hillyer e Pablo Salame utilizzano il processo di agugliatura per produrre salviette di cotone antimicrobiche lavabili nell'impianto pilota di tessuto non tessuto presso l'ARS Southern Regional Research Center di New Orleans. (Foto di Crista Madison)

"Le nanoparticelle d'argento sono uno dei popolari agenti antimicrobici utilizzati per la produzione di prodotti tessili anti-odore e anti-infettivi e altri prodotti per la salute personale", ha affermato Sunghyun Nam, ingegnere ricercatore presso l'unità di ricerca sulla chimica e l'utilizzo del cotone dell'ARS a New Orleans.

Secondo Nam, le persone potranno pulire le superfici bagnando i panni antimicrobici con acqua di rubinetto e poi asciugando le superfici. Nella loro ricerca, gli scienziati hanno scoperto che le salviette hanno ucciso il 99,9% dei batteri nocivi S. aureus e P. aeruginosa sulle superfici.

La tecnologia alla base di questa ricerca è vantaggiosa sotto diversi aspetti. Omette i pretrattamenti convenzionali delle fibre di cotone grezzo (come la purga e il candeggio), che consumano un gran numero di prodotti chimici ed energia. Non necessita di alcun agente chimico ad eccezione di un precursore dell'argento.

Un'immagine al microscopio elettronico a trasmissione della sezione trasversale della fibra di cotone grezzo trattata: nanoparticelle d'argento sono state prodotte e incorporate nella parete cellulare primaria della fibra di cotone grezzo. (Foto di Sunghyun Nam)

Inoltre, trasforma le stesse fibre di cotone in agenti antimicrobici invece di fungere da vettore di agenti antimicrobici, che è ciò che le rende riutilizzabili. Le salviette antimicrobiche sono realizzate con fibre di cotone naturali, anziché con fibre sintetiche convenzionali a base di petrolio.

Per riutilizzare le salviette, le persone possono semplicemente lavarle in lavanderia.

"Abbiamo anche scoperto che le salviette continuano a uccidere con successo gli agenti patogeni, anche dopo essere state lavate 30 volte in lavanderia", ha detto Nam. "Le salviette rigenerano la loro superficie antimicrobica ogni volta che vengono bagnate o lavate perché le nanoparticelle incorporate agiscono come un serbatoio di ioni d'argento."

Nam ha affermato che un altro importante vantaggio della tecnologia di inclusione è ridurre al minimo gli impatti ambientali negativi legati alla lisciviazione delle nanoparticelle.

Da sinistra a destra: i ricercatori dell'ARS Matthew Hillyer, Doug Hinchliffe, Pablo Salame e Sunghyun Nam utilizzano il processo di idroentanglement per produrre salviette di cotone antimicrobiche lavabili nell'impianto pilota di tessuto non tessuto presso l'ARS Southern Regional Research Center di New Orleans. (Foto di Crista Madison)

"Queste salviette sono progettate per rilasciare gradualmente bassi livelli di ioni d'argento dalle nanoparticelle incorporate nella fibra di cotone durante l'intero corso del tempo di utilizzo e impoverire le nanoparticelle", ha affermato Nam.

Sviluppando salviette antimicrobiche riutilizzabili e lavabili, Nam e i suoi colleghi mirano a trovare alternative sostenibili per ridurre i rifiuti ambientali derivanti dallo smaltimento delle salviette antimicrobiche monouso.