Il pigmento ingegnerizzato, chiamato allomelanina, può ridurre la tossicità degli agenti nervini del 50% in soli dieci minuti
Prospettive future: Un gruppo di ricercatori della Northwestern University ha deciso di sfruttare le numerose proprietà della melanina contro gli agenti nervini, una classe di sostanze chimiche organiche pericolose. Il composto appena ideato trae ispirazione dalla natura e potrebbe offrire un efficace “antidoto” a uno dei lasciti più problematici della Seconda Guerra Mondiale.
I ricercatori hanno sviluppato una nanotecnologia ispirata alla melanina progettata per proteggere le persone che lavorano con gli agenti nervini e altre sostanze chimiche pericolose dello stesso tipo. Questo composto, denominato “allomelanina”, offre molti dei benefici della melanina naturale e dovrebbe essere facilmente incorporabile in una varietà di fibre come tintura.
La nanotecnologia è descritta in uno studio pubblicato di recente sulla rivista ACS Nano. Lo studio dettaglia una “melanina metallizzata porosa catalitica per la rimediazione degli agenti organofosforici”.
Le sostanze chimiche organofosforiche costituiscono la base degli agenti nervini e di altri composti pericolosi. Come spiega il CDC, gli agenti nervini – o gas nervini – sono chimici progettati per interrompere i segnali che viaggiano attraverso il sistema nervoso. Agiscono come veleni e possono danneggiare il sistema nervoso di una persona al punto che non è più in grado di controllare i muscoli del cuore o la respirazione.
Originariamente sviluppati come potenti pesticidi, gli agenti nervini sono stati accumulati durante la Seconda Guerra Mondiale e sono stati utilizzati in conflitti da allora. Tra gli agenti nervini noti ci sono il sarin, il cyclosarin, il tabun e la variante russa VX (VR), tra gli altri.
Nel nuovo studio, i ricercatori della Northwestern hanno cercato di imitare i meccanismi della natura per interrompere e alla fine degradare le sostanze chimiche organofosforiche utilizzate negli agenti nervini. La melanina è emersa come candidato naturale perché è abbastanza porosa da assorbire i composti velenosi.
Il team ha aggiunto un cluster a base di zirconio al materiale naturalmente poroso. L’allomelanina assorbe le sostanze chimiche tossiche, mentre lo zirconio le distrugge. L’allomelanina è rinnovabile, biodegradabile e può essere incorporata come pigmento in abbigliamento tattico o in guanti utilizzati dai contadini.
Gli scienziati hanno spiegato che le nanoparticelle di allomelanina possono contrastare gli agenti nervini riducendo sia la quantità sia la potenza dei composti tossici. Il pigmento ingegnerizzato ha ridotto il sottoprodotto tossico del 50% in soli 10 minuti.
Proprio come la melanina naturale, l’allomelanina diventa ancora più efficiente nel degradare i composti quando entra in gioco la luce solare.
Secondo Nathan Gianneschi, autore corrispondente dello studio, il suo gruppo ha lavorato sulla melanina e le sue capacità naturali per oltre 12 anni. Come dimostra la nuova nanotecnologia, il bio-pigmento ha ancora lezioni da offrire per le applicazioni nanotecnologiche di nuova generazione.
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Nicola Costanzo esplora il mondo della tecnologia e dell’innovazione. I suoi articoli illuminano le sfide digitali che plasmano il nostro futuro.