Rilevamento di una gamma senza precedenti di composti aerodispersi potenzialmente dannosi
Un rapporto descrive in dettaglio un nuovo metodo accessibile per rilevare i VOC nell’atmosfera vicina, che potrebbe essere molto utile in molte situazioni di stampa 3D.
I COV, o “composti organici volatili”, sono sostanze chimiche che, se esposte in quantità sufficienti a una persona, potrebbero provocare danni temporanei o permanenti. Sono sostanze chimiche malvagie che semplicemente non vuoi incontrare.
Normalmente, i COV non sono qualcosa che si incontrerebbe nel normale corso della vita. Invece, si trovano in genere in ambienti industriali e questo include la stampa 3D. Sono uno dei nostri sette rischi di stampa 3D .
Si scopre che le stampanti 3D emettono effettivamente vari tipi di VOC, secondo un importante studio VOC di stampa 3D pubblicato alcuni anni fa. Il rapporto elencava dozzine di COV emessi da varie combinazioni di macchine e materiali.
Un problema è che molti produttori e operatori di stampanti 3D prestano poca attenzione all’esposizione ai VOC. In effetti, la percentuale di macchine che includono le opzioni di filtrazione necessarie è piuttosto bassa, quindi è quasi sempre consigliata la ventilazione esterna. Ma è molto probabile che molti operatori di stampanti 3D non si preoccupino della ventilazione.
C’è un modo per trattare i COV?
Il primo passo è identificare se i COV sono presenti e in quale quantità. Sfortunatamente questa è stata una domanda estremamente impegnativa a cui rispondere perché la tecnologia richiesta per testare i VOC non è particolarmente accessibile.
Ciò potrebbe cambiare, tuttavia, poiché una nuova ricerca mostra un metodo per utilizzare un rilevatore di COV simile a un badge.
Molti dei prodotti che incontriamo quotidianamente, dal deodorante ai pesticidi alle vernici, rilasciano molecole che si spostano nell’aria. Inspirare abbastanza di quelli sbagliati può causare problemi di salute seri e potenzialmente a lungo termine. Tuttavia, può essere difficile stimare l’esposizione perché i dispositivi attuali sono limitati in ciò che possono rilevare. Oggi, i ricercatori segnalano lo sviluppo di un nuovo sistema di campionamento dell’aria personale in grado di rilevare una gamma senza precedenti di questi composti da uno speciale badge o penna attaccato alla maglietta di qualcuno o messo in tasca.
I ricercatori presenteranno oggi i loro risultati alla riunione autunnale dell’American Chemical Society (ACS).
“In ogni situazione c’è un insieme unico di composti che potrebbero essere presenti nell’aria, inclusi potenziali pericoli di cui non siamo a conoscenza”, afferma Allen Apblett, Ph.D., ricercatore senior del progetto, che presenta la ricerca. “Utilizzando un singolo materiale , possiamo catturare molte classi di questi composti, chiamati composti organici volatili (COV), e potenzialmente offrire un quadro molto più completo delle esposizioni”.
L’esercito degli Stati Uniti è desideroso di comprendere meglio le minacce alla salute che il suo personale deve affrontare e ha fornito notevoli finanziamenti per il progetto. Tuttavia, il nuovo campionatore potrebbe essere utilizzato anche in molti luoghi di lavoro ea casa, afferma Apblett, professore alla Oklahoma State University e co-fondatore di Airotect, l’azienda che sviluppa il campionatore.
I COV sono una delle principali fonti di inquinamento atmosferico. I composti provengono da numerosi prodotti per la casa, oltre che da combustibili come la benzina e da processi industriali. A seconda dei COV incontrati e del loro livello di esposizione, possono verificarsi problemi che vanno dall’irritazione nasale al cancro.
Poiché le esposizioni di qualcuno possono variare mentre si spostano, i ricercatori hanno cercato di progettare rilevatori semplici e leggeri che possano viaggiare con la persona e non abbiano bisogno di elettricità. I badge contenenti sostanze che assorbono i gas sono già in uso in alcuni luoghi di lavoro, ma questi materiali hanno un difetto: si attaccano a determinate varietà di COV meglio di altre. Se un lavoratore è preoccupato, ad esempio, dei COV formaldeide, benzene e naftalene in una posizione, probabilmente avrebbe bisogno di due o più tipi di questi dispositivi per testarli, afferma Apblett. “Lo eludiamo con un materiale in grado di assorbire il più ampio spettro di composti organici volatili “.
Quel nuovo materiale è una silice con pori su scala nanometrica contenuta all’interno di un badge delle dimensioni di una carta di credito che si attacca ai vestiti. Il team di Airotect sta anche sperimentando altre configurazioni per contenere la silice, come quella che ricorda una penna che potrebbe stare all’interno di una tasca o un badge in tessuto che potrebbe essere cucito. La silice, nota come OSU-6 e sviluppata da uno studente laureato nel laboratorio di Apblett, lega i VOC nei suoi minuscoli pori attraverso attrazioni elettriche normalmente deboli, note come forze di van der Waals. La stretta curvatura dei nanopori di OSU-6 migliora significativamente queste forze, rendendo possibile legare i VOC in modo molto più forte rispetto allo standard del settore. Poiché questi legami sono di natura fisica, non chimica, consentono al materiale di agganciarsi a un’ampia gamma di composti.
Quando è in uso, il badge viene aperto per esporre all’aria tre tubi pieni di OSU-6. Il periodo di tempo in cui viene indossato dipende in gran parte dalle potenziali esposizioni. Successivamente, il badge viene inviato a un laboratorio dove il materiale carico di VOC viene riscaldato per rilasciare i composti in modo che i ricercatori possano identificarli e quantificarli.
Apblett e i suoi colleghi di Airotect hanno finora testato la capacità del materiale di rilevare oltre 100 composti in esperimenti di laboratorio. Hanno anche scoperto che l’OSU-6 stabilizza i composti instabili o reattivi, rendendo più fattibile l’analisi di composti reattivi tradizionalmente difficili da monitorare. Il team ha iniziato a testare la capacità del campionatore di raccogliere gli inquinanti comuni nei luoghi di lavoro come le operazioni di produzione su scala commerciale e gli impianti di produzione agricola. Hanno anche iniziato a usarlo in scenari militari del mondo reale, inclusi schieramenti militari e dormitorio per studenti. Una volta lanciato, il campionatore d’aria sarà disponibile per l’industria e il pubblico, con un costo per il dispositivo e l’analisi di laboratorio a partire da $75.
