La scarsa qualità dell’aria è un fattore di malattie come l’asma, le malattie cardiache e il cancro ai polmoni. I depuratori d’aria commerciali rimuovono le minuscole particelle di fuliggine, fumo o gas di scarico delle auto, che potrebbero essere inalate direttamente nei polmoni, ma l’inquinamento atmosferico contiene spesso anche altre molecole gassose pericolose, come monossido di carbonio e altri composti organici volatili. Un filtro per l’aria, realizzato con proteine di mais anziché con prodotti petroliferi, è in grado di catturare contemporaneamente piccoli particolati e sostanze chimiche tossiche come la formaldeide, elementi che gli attuali filtri per l’aria non sono in grado di catturare. La ricerca potrebbe portare a migliori depuratori, in particolare nelle regioni del mondo che soffrono di una qualità dell’aria molto scarsa. Gli ingegneri della Washington State University hanno pubblicato sulla rivista Separation and Purification Technology la progettazione e dei test dei materiali per questo filtro a base biologica. “Il particolato non è così impegnativo da filtrare, ma catturare simultaneamente vari tipi di molecole chimiche di gas è più significativo”, ha dichiarato Katie Zhong, della Scuola di ingegneria meccanica e dei materiali della Washington State University. “Questi materiali di filtraggio dell’aria a base di proteine dovrebbero essere molto promettenti per catturare più specie di inquinanti atmosferici”.
La scelta delle proteine del mais
Con pori di dimensioni micron, i tipici filtri dell’aria per particolato ad alta efficienza, noti anche come filtri HEPA, sono in grado di catturare le piccole particelle, ma non le molecole gassose. La maggior parte delle volte sono fatti di prodotti petroliferi e vetro, il che porta a un inquinamento secondario quando i filtri vecchi vengono gettati via, ha detto Zhong. I ricercatori del WSU hanno sviluppato un filtro per l’aria più ecologico fatto di fibre proteiche di mais che è stato in grado di catturare contemporaneamente il 99,5% delle piccole particelle, simile ai filtri HEPA commerciali, e l‘87% della formaldeide, un valore superiore a quello dei filtri per l’aria appositamente progettati per questo tipo di sostanze tossiche. I ricercatori hanno scelto di studiare il mais per la sua abbondanza come prodotto agricolo negli Stati Uniti. La proteina del mais è anche idrofobica, il che significa che respinge l’acqua e potrebbe funzionare bene in un ambiente umido. Gli aminoacidi della proteina del mais sono noti come gruppi funzionali. Se esposti sulla superficie della proteina, questi gruppi funzionali agiscono come “mani” multiple, afferrando le molecole chimiche tossiche. I ricercatori lo hanno dimostrato esponendo un gruppo funzionale sulla superficie della proteina, che ha effettivamente afferrato la formaldeide. Essi teorizzano che un ulteriore riarrangiamento delle proteine potrebbe sviluppare una serie di gruppi funzionali, simili a tentacoli, che potrebbero afferrare una varietà di sostanze chimiche dall’aria. La struttura tridimensionale sviluppata è più promettente nella prospettiva di un metodo di produzione semplice, rispetto alle pellicole sottili di proteine sviluppate in precedenza dal team di ricerca. Hanno usato una piccola quantità di una sostanza chimica, l’alcol polivinilico, per incollare insieme le nanofibre in un materiale leggero simile a una schiuma.
“Questo lavoro fornisce una nuova via per la fabbricazione di filtri per l’aria ecologici e multifunzionali ricavati da abbondanti biomasse naturali”, ha dichiarato Zhong. “Credo che sia molto importante per la salute delle persone e per l’ambiente, e dovrebbe essere commercializzata”.
