A crise mundial que se verifica atualmente, fruto da pandemia de Covid-19, torna imprescindível a adaptação das tecnologias industriais existentes para o desenvolvimento de soluções inovadores que possam servir de tecnologias emergentes num combate a duas frentes, quer ao nível de uma resposta imediata direcionada ao vírus SARS-CoV-2, quer numa vertente de preparação e antecipação de futuros problemas equivalentes.
Esta pandemia do Covid-19 veio acima de tudo relembrar que existem, sobre praticamente toda a Terra, agentes biológicos invisíveis, sejam eles vírus ou bactérias, que provocam doenças. Veio também reforçar a necessidade e procura crescente de materiais, componentes, equipamentos de proteção individual e dispositivos médicos que promovam um efeito de barreira melhorado, para o utilizador final, contra agentes infeciosos e microbianos.
Projeto InovPNT visa impulsionar a produção de materiais termoplásticos funcionais e modificados, necessários na área da saúde
Como os plásticos (os polímeros aditivados) são materiais amplamente utilizados desde da década de 1930, com tendência crescente nesta utilização, a incorporação de agentes biocidas sobre estes pode considerar-se uma longa prática. A viabilidade de alguns polímeros deve-se às suas características associadas ao seu alto peso molecular, flexibilidade de desenho e aplicação, associada a um custo de matéria-prima também reduzido.
O PIEP, juntamente com o Citeve, e a TrimNW, apresenta o projeto InovPNT como uma estratégia que servirá como uma prova de conceito para a validação de uma solução inovadora que possa ser utilizada no desenvolvimento futuro de novos produtos, direcionados para equipamentos de proteção individual (EPIs) e/ou dispositivos médicos, com capacidade de resposta imediata à pandemia atual. Através de uma validação de conceito impulsionará a utilização de materiais termoplásticos funcionais e modificados no desenvolvimento de substratos têxteis com propriedades antimicrobianas e de permeabilidade melhoradas, através de tecnologias de processamento de materiais poliméricos, conjugadas com técnicas de processamento de tecidos não-tecidos (TNTs).
Para este efeito, foram desenvolvidas formulações poliméricas que incluam agentes funcionais e/ou nanomateriais antimicrobianos compatíveis com a matriz polimérica definida (LDPE) e que permitam, o desenvolvimento de um TNT.
Figura 1. Exemplo de alguns protótipos (EPIs) para a área da saúde com a incorporação de um aditivo à base de prata no LDPE, aplicado sobre um tecido não-tecido (TNT) como um revestimento antibacteriano.
Entre os agentes funcionais antibacterianos e antimicrobianos mais comuns, um dos mais eficientes e tradicionalmente usados em polímeros são os à base de prata. Estes apresentam uma incorporação relativamente fácil, já que é um material termicamente resistente. Além de prata, outros materiais que podem apresentar este tipo de comportamentos antibacterianos são os óxidos metálicos, como o óxido de cobre. Em geral, os microorganismos expostos a estes materiais perdem a sua integridade celular, sofrem quebras nos níveis intercelulares de ATP, e no caso dos óxidos de cobre, podem causar danos ao ADN e desencadear processos oxidativos nocivos a estes seres vivos.
O PIEP realizou assim a incorporação de um óxido de cobre num LDPE, que foi posteriormente micronizado e aplicado sobre um tecido não-tecido (TNT) como um revestimento antibacteriano na TrimNW. Para comparação também se incorporou um aditivo comercial à base de prata, de forma a ter à partida um controlo positivo. Em geral consideram-se como antimicrobianos, só valores superiores a 90 %, e, preferencialmente, valores os mais próximos dos 100% possíveis.
Figura 2. Determinação antibacteriana (ASTM 2149) das amostras TNT.
Os resultados obtidos com uma cultura de bactérias S. aureus demonstram uma atividade antibacteriana bastante alta por parte do óxido de cobre utilizado, e equiparável ao aditivo de base de prata.
Após as amostras de TNT estarem validadas antibacterianamente desenvolveram-se alguns protótipos demonstradores da tecnologia desenvolvida, como batas e cobre-sapatos (EPIs) direcionados para a área da saúde. Também estes cumprem a norma EN 13795- 1:2019 (Surgical clothing and drapes. Requirements and test methods. Surgical drapes and gowns).
Autores:
Miguel Guerreiro, Engenheiro de Polímeros e Investigador no PIEP
Ana Costa, Gestora de Projetos da área de Extrusão, Composição e Materiais Avançados do PIEP
Artigo originalmente publicado na Revista InterPLAST.
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