Програмируем композитен материал от кристална гъба, използван за елиминиране на биологични и химически заплахи. Източник на изображението: Северозападен университет
Многофункционалният влакнест композитен материал на базата на MOF, проектиран тук, може да се използва като защитна кърпа срещу биологични и химически заплахи.
Мултифункционалните и възобновяеми инсектицидни и детоксикиращи текстили на основата на N-хлоро използват здрава метална органична рамка от цирконий (MOF)
Влакнестият композитен материал показва бърза биоцидна активност както срещу Грам-отрицателни бактерии (Е. coli), така и срещу Грам-положителни бактерии (Staphylococcus aureus) и всеки щам може да бъде намален с до 7 логаритъма в рамките на 5 минути
Композитите MOF/влакна, натоварени с активен хлор, могат селективно и бързо да разграждат серния иприт и неговия химичен аналог 2-хлороетил етил сулфид (CEES) с полуживот под 3 минути
Изследователски екип от Северозападния университет разработи многофункционална композитна тъкан, която може да елиминира биологични заплахи (като новия коронавирус, който причинява COVID-19) и химически заплахи (като тези, използвани в химическата война).
След като тъканта е застрашена, материалът може да бъде възстановен до първоначалното си състояние чрез просто избелване.
„Наличието на материал с двойна функция, който може едновременно да инактивира химически и биологични токсични вещества, е от решаващо значение, тъй като сложността на интегрирането на множество материали за завършване на тази работа е много висока“, каза Омар Фарха от Северозападния университет, който е метало-органична рамка или експерт по MOF , това е основата на технологията.
Фарха е професор по химия в Училището по изкуства и науки Weinberg и съавтор на изследването. Той е член на Международния институт по нанотехнологии към Северозападния университет.
Композитите MOF/влакна се основават на по-ранни изследвания, при които екипът на Фарха създаде наноматериал, който може да инактивира токсични нервнопаралитични агенти. Чрез някои малки операции изследователите могат да добавят антивирусни и антибактериални агенти към материала.
Фаха каза, че MOF е „прецизна гъба за баня“. Материалите с нано размери са проектирани с много дупки, които могат да улавят газ, пари и други вещества, както гъбата улавя водата. В новата композитна тъкан кухината на MOF има катализатор, който може да инактивира токсични химикали, вируси и бактерии. Порестите наноматериали могат лесно да бъдат покрити върху текстилни влакна.
Изследователите установиха, че композитите MOF/влакна показват бърза активност срещу SARS-CoV-2, както и срещу грам-отрицателни бактерии (E. coli) и грам-положителни бактерии (Staphylococcus aureus). Освен това композитите MOF/влакна, натоварени с активен хлор, могат бързо да разграждат иприта и неговите химически аналози (2-хлороетил етил сулфид, CEES). Нанопорите на MOF материала, покрит върху текстила, са достатъчно широки, за да позволят на потта и водата да излязат.
Фарха добави, че този композитен материал е мащабируем, защото изисква само основно оборудване за текстилна обработка, използвано в момента в индустрията. Когато се използва заедно с маска, материалът трябва да може да действа едновременно: да предпазва носещия маската от вируси в близост до тях и да предпазва лицата, които влизат в контакт със заразеното лице, носещо маската.
Изследователите също могат да разберат активните места на материалите на атомно ниво. Това позволява на тях и на други да извлекат връзки структура-производителност, за да създадат други базирани на MOF композитни материали.
Имобилизирайте възобновяемия активен хлор в MOF текстилни композити на базата на цирконий, за да елиминирате биологичните и химическите заплахи. Вестник на Американското химическо дружество, 30 септември 2021 г.
Тип организация Тип организация Частен сектор/Индустрия Академична Федерално правителство Щат/Местно правителство Военна Нестопанска цел Медия/Връзки с обществеността Друго
Време на публикуване: 23 октомври 2021 г