Un soldado descontamina un vehículo blindado Stryker durante un ejercicio de entrenamiento en 2017. Torre de perforación Maragh / Ejército.

La preocupación de que el ejército de EE. UU. Podría quedarse sin agua mientras lava tanques y camiones expuestos a armas químicas y biológicas ha llevado a inventos con aplicaciones no militares.

Un nuevo sistema de reciclaje de agua construido por el Laboratorio Ambiental del Centro de Investigación y Desarrollo de Ingenieros del Ejército de EE. UU. Resuelve el problema al filtrar las cosas malas, lo que permite que las aguas residuales sean reutilizadas o vertidas.

Conocido como el Sistema de tratamiento de efluentes de descontaminación, puede filtrar hasta 600 galones de agua de lavado por hora, según Victor Medina, un ingeniero de investigación en el laboratorio del Ejército.

Pero una rama del trabajo de Medina ha llevado a una nueva membrana de filtro hecha de óxido de grafeno, un material único con tendencia a autoensamblarse en capas, creando canales estrechos que son perfectos para filtrar el agua.

‘Necesitamos crear una pieza de material de membrana tan grande como mi escritorio’, dijo Chris Griggs, químico investigador y uno de los colegas de Medina. «Y José Mattei-Sosa, un ingeniero químico de mi equipo, y nos miramos y nos dijimos ‘OK'».

El óxido de grafeno es realmente costoso, alrededor de $250 por gramo caro, por lo que reciclarlo reduce los costos de producción y ciclo de vida.

Luego, los investigadores inventaron un método de fabricación utilizando quitosano, que es relativamente económico, para unir el óxido de grafeno en la forma de la membrana. El quitosano, hecho de conchas de crustáceos, es un aglutinante reversible, lo que permite que el óxido de grafeno se separe y se use nuevamente sin degradación de la calidad.

José Mattei-Sosa y los Dres. Victor Medina y Chris Griggs reciben la patente de EE. UU. 10,414,659 por su método de reciclaje de quitosano y compuesto de óxido de grafeno para fines de purificación de agua. Originalmente diseñado como tecnología de membrana para su uso en el sistema de tratamiento de efluentes de descontaminación, el óxido de grafeno tiene muchas otras aplicaciones, pero actualmente es un material costoso, que cuesta $ 250.00 por gramo. Otra patente para desarrollar el material está pendiente.

José Mattei-Sosa y los Dres. Victor Medina y Chris Griggs reciben la patente de EE. UU. 10,414,659 por su método de reciclaje de quitosano y compuesto de óxido de grafeno para fines de purificación de agua. Originalmente diseñado como tecnología de membrana para su uso en el sistema de tratamiento de efluentes de descontaminación, el óxido de grafeno tiene muchas otras aplicaciones, pero actualmente es un material costoso, que cuesta $250.00 por gramo. Otra patente para desarrollar el material está pendiente.

Chris Rosario / Cuerpo de Ingenieros del Ejército

«Hasta donde sabemos, nuestro equipo tiene las membranas de óxido de grafeno más grandes del mundo«, dijo Griggs.

Si bien fue diseñado para la filtración de agua, los investigadores tienen otras aplicaciones en mente. Griggs y Mattei-Sosa piensan que puede fortalecer los materiales de construcción y Medina ha estado buscando usarlo para la descontaminación, como una toallita o un «vendaje», para unir contaminantes.

Oportunidad de negocio

En septiembre, el Ejército recibió la Patente de EE. UU. 10,414,659 por la idea de reciclaje, y hay otra pendiente en la membrana del filtro . Ambas están disponibles ahora para compañías estadounidenses para el desarrollo de nuevos productos, relacionados o no con el agua.

A través de la transferencia de tecnología, las empresas privadas pueden aprovechar el trabajo de investigación y desarrollo del Ejército para integrar este y otros inventos militares en sus propios productos y servicios.

En este caso, un acuerdo de licencia de patente con el Ejército permitiría que la tecnología de fabricación y reciclaje de óxido de grafeno desarrollada por Medina y sus colegas sea transferida y puesta en uso por las compañías que venden productos y servicios a los mercados militares o comerciales. Un acuerdo cooperativo de investigación y desarrollo también puede ser apropiado para aumentar el nivel de preparación técnica.

Quinton King, gerente senior de tecnología en TechLink, es un experto en licencias de invención y está ayudando al Cuerpo de Ingenieros del Ejército con sus esfuerzos de transferencia de tecnología y ha estado en contacto con Medina.

«Estamos revisando periódicamente la cartera de patentes del Ejército porque es una ventana a cómo las empresas pueden aprovechar la I + D del gobierno», dijo King. “Y ahora que se ha emitido la patente, el valor comercial de la tecnología ha crecido. Estoy feliz de guiar a las empresas a través de los pasos para la comercialización«.

Las consultas comerciales pueden enviarse a Quinton King a quinton.king@montana.edu o comunicarse con él por teléfono al 406-994-7795.