Investigadores del USDA desarrollan toallitas de limpieza antimicrobianas naturales y lavables: USDA ARS

Apr 14, 2024

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NUEVA ORLEANS, 11 de abril de 2023 — La mayoría de las toallitas antimicrobianas, que están hechas predominantemente de fibras sintéticas como poliéster y polipropileno, se desechan después de un solo uso y terminan en vertederos donde pueden permanecer durante cientos de años y convertirse en una fuente de contaminación ambiental por fibras microplásticas. Pero los investigadores del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) del Departamento de Agricultura de EE. UU. (USDA) desarrollaron recientemente toallitas antimicrobianas sostenibles que se pueden lavar a máquina y que se pueden usar al menos 30 veces para limpiar superficies duras y no porosas.

Ha habido un aumento notable en el uso de toallitas antimicrobianas debido a la creciente conciencia sobre la protección de la salud personal. Según el informe Perspectivas del mercado de toallitas antimicrobianas, se estima que el mercado mundial de toallitas antimicrobianas alcanzará los 21.600 millones de dólares en 2030.

Los investigadores del ARS desarrollaron toallitas antimicrobianas utilizando fibra de algodón crudo que naturalmente producía nanopartículas de plata dentro de la fibra en presencia de un precursor de plata. Estas nanopartículas de plata incrustadas pueden liberar iones de plata que actúan como agentes antibacterianos y matan las bacterias dañinas.

De izquierda a derecha: Los investigadores del ARS Sunghyun Nam, Matthew Hillyer y Pablo Salame utilizan el proceso de punzonado con aguja para producir toallitas de algodón antimicrobianas lavables en la planta piloto de telas no tejidas del Centro de Investigación Regional Sur del ARS en Nueva Orleans. (Foto de Crista Madison)

"Las nanopartículas de plata son uno de los agentes antimicrobianos populares utilizados para producir productos textiles antiinfecciosos y inhibidores de olores y otros productos de salud personal", dijo Sunghyun Nam, ingeniero de investigación de la Unidad de Investigación de Utilización y Química del Algodón del ARS en Nueva Orleans.

Según Nam, las personas podrán limpiar las superficies humedeciendo los paños antimicrobianos con agua del grifo y luego limpiando las superficies. En su investigación, los científicos descubrieron que las toallitas mataban el 99,9% de las bacterias dañinas S. aureus y P. aeruginosa en las superficies.

La tecnología detrás de esta investigación es ventajosa en varios aspectos. Se omiten los pretratamientos convencionales de las fibras de algodón crudo (como el desgrasado y el blanqueo), que consumen una gran cantidad de productos químicos y energía. No requiere ningún agente químico a excepción de un precursor de plata.

Imagen de microscopía electrónica de transmisión de la sección transversal de la fibra de algodón crudo tratada: se produjeron nanopartículas de plata que se incrustaron en la pared celular primaria de la fibra de algodón crudo. (Foto de Sunghyun Nam)

También transforma las propias fibras de algodón en agentes antimicrobianos en lugar de servir como portador de agentes antimicrobianos, que es lo que las hace reutilizables. Las toallitas antimicrobianas están hechas de fibras de algodón natural, en lugar de fibras sintéticas convencionales a base de petróleo.

Para reutilizar las toallitas, las personas simplemente pueden lavarlas en la lavandería.

"También descubrimos que las toallitas eliminaban con éxito los patógenos, incluso después de lavarlas 30 veces en la lavandería", dijo Nam. "Las toallitas regeneran su superficie antimicrobiana cada vez que se mojan o lavan porque las nanopartículas incrustadas actúan como un depósito de iones de plata".

Nam dijo que otro beneficio importante de la tecnología de integración es minimizar los impactos ambientales negativos relacionados con la lixiviación de nanopartículas.

De izquierda a derecha: Los investigadores del ARS Matthew Hillyer, Doug Hinchliffe, Pablo Salame y Sunghyun Nam utilizan el proceso de hidroentrelazamiento para producir toallitas de algodón antimicrobianas lavables en la planta piloto de telas no tejidas del Centro de Investigación Regional Sur del ARS en Nueva Orleans. (Foto de Crista Madison)

"Estas toallitas están diseñadas para emitir gradualmente bajos niveles de iones de plata de las nanopartículas incrustadas dentro de la fibra de algodón durante todo el tiempo de uso y agotar las nanopartículas", dijo Nam.

Al desarrollar toallitas antimicrobianas reutilizables y lavables, Nam y sus colegas pretenden encontrar alternativas sostenibles para reducir los desechos ambientales derivados de la eliminación de toallitas antimicrobianas de un solo uso.

En la revista Molecules se publican más detalles sobre el estudio y la tecnología detrás de las toallitas antimicrobianas.

El Servicio de Investigación Agrícola es la principal agencia de investigación científica interna del Departamento de Agricultura de Estados Unidos. Diariamente, ARS se centra en soluciones a los problemas agrícolas que afectan a Estados Unidos. Cada dólar invertido en investigación agrícola estadounidense genera 20 dólares de impacto económico.