Polidopamina protege contra incêndios sem riscos tóxicos

A espuma com a proteção de polidopamina (esquerda) resiste ao fogo, enquanto a mesma espuma sem a proteção (direita) queima-se totalmente. [Imagem: Cockrell School of Engineering]

Retardante de chamas

Inspirados em um material natural encontrado no cérebro humano, pesquisadores criaram um novo produto antichamas para substituir os aditivos usados hoje, geralmente tóxicos e com efeitos cumulativos no meio ambiente e nos animais, incluindo os humanos.

Os chamados retardantes de chamas são compostos químicos adicionados a espumas de colchões, sofás, estofamentos decarros e muitos outros produtos de consumo. Ainda que incorporados na espuma, estes produtos químicos podem escapar ao longo do tempo, liberando substâncias potencialmente tóxicas.

Joon Hee Cho e seus colegas da Universidade do Texas em Austin, nos EUA, descobriram que um revestimento sintético de polidopamina funciona como um retardante de chamas altamente eficaz. Além disso, ele pode ser aplicado na espuma de poliuretano usando apenas água.

Dopamina e polidopamina

A dopamina é um neurotransmissor que ajuda na transmissão de sinais no cérebro e em outras áreas do sistema nervoso - sua ausência está associada com a doença de Parkinson.

A polidopamina, ou PDA, resulta da oxidação da dopamina, sendo um polímero importante em várias aplicações industriais.

"Como a polidopamina é natural e já presente nos animais, essa questão da toxicidade imediatamente vai embora," comentou o professor Christopher Ellison. "Acreditamos que a polidopamina pode substituir de forma barata e fácil os retardadores de chama usados em muitos dos produtos que usamos todos os dias, tornando estes produtos mais seguros para as crianças e adultos."

Dopamina antifogo

Usando muito menos polidopamina por peso do que a quantidade de aditivos retardantes de chama convencionais tipicamente usados, a equipe descobriu que o revestimento de polidopamina em espumas leva a uma redução de 67% na taxa máxima de liberação de calor, uma métrica da intensidade do fogo e da iminência de perigo.

Além disso, escreve a equipe, a capacidade da polidopamina para reduzir a intensidade do fogo é de cerca de 20% maior do que os retardantes de chama existentes no mercado hoje.

O desafio agora é diminuir o tempo necessário para o processo de tratamento das espumas com a polidopamina, ou desenvolver um processo de aplicação que possa ser mais facilmente levado para a indústria.

Bibliografia:

Bioinspired Catecholic Flame Retardant Nanocoating for Flexible Polyurethane Foams
Joon Hee Cho, Vivek Vasagar, Kadhiravan Shanmuganathan, Amanda R. Jones, Sergei Nazarenko, Christopher J. Ellison
Chemistry of Materials
Vol.: 27 (19), pp 6784-6790
DOI: 10.1021/acs.chemmater.5b03013