Material compost de teixit d'esponja cristal·lí programable utilitzat per eliminar amenaces biològiques i químiques. Font de la imatge: Northwestern University
El material compost de fibra multifuncional basat en MOF dissenyat aquí es pot utilitzar com a drap protector contra amenaces biològiques i químiques.
Els tèxtils insecticides i desintoxicants multifuncionals i renovables a base de N-cloro utilitzen un marc orgànic metàl·lic de zirconi (MOF) fort.
El material compost de fibra mostra una ràpida activitat biocida contra bacteris Gram negatius (E. coli) i Gram positius (Staphylococcus aureus), i cada soca es pot reduir fins a 7 logaritmes en 5 minuts.
Els compostos MOF/fibra carregats amb clor actiu poden degradar de manera selectiva i ràpida la mostassa de sofre i el seu anàleg químic el sulfur d'etil 2-cloroetil (CEES) amb una vida mitjana de menys de 3 minuts
Un equip d'investigació de la Northwestern University ha desenvolupat un teixit compost multifuncional que pot eliminar amenaces biològiques (com el nou coronavirus que causa COVID-19) i amenaces químiques (com les que s'utilitzen en la guerra química).
Després que el teixit estigui amenaçat, el material es pot restaurar al seu estat original mitjançant un simple tractament de blanqueig.
"Tenir un material de doble funcionalitat que pugui inactivar simultàniament els tòxics químics i biològics és fonamental perquè la complexitat d'integrar diversos materials per completar aquest treball és molt alta", va dir Omar Farha de la Northwestern University, que és un marc orgànic metall o experts MOF. , aquesta és la base de la tecnologia.
Farha és professor de química a la Weinberg School of Arts and Sciences i coautor de l'estudi. És membre de l'Institut Internacional de Nanotecnologia de la Northwestern University.
Els compostos MOF/fibra es basen en investigacions anteriors en què l'equip de Farha va crear un nanomaterial que pot inactivar agents nerviosos tòxics. Mitjançant algunes petites operacions, els investigadors també poden afegir agents antivirals i antibacterians al material.
Faha va dir que MOF és una "esponja de bany de precisió". Els materials de mida nano estan dissenyats amb molts forats, que poden atrapar gas, vapor i altres substàncies com una esponja atrapa l'aigua. En el nou teixit compost, la cavitat del MOF té un catalitzador que pot inactivar productes químics tòxics, virus i bacteris. Els nanomaterials porosos es poden recobrir fàcilment sobre fibres tèxtils.
Els investigadors van trobar que els compostos MOF/fibra van mostrar una activitat ràpida contra el SARS-CoV-2, així com els bacteris Gram-negatius (E. coli) i els bacteris Gram-positius (Staphylococcus aureus). A més, els compostos MOF/fibra carregats amb clor actiu poden degradar ràpidament el gas mostassa i els seus anàlegs químics (sulfur d'etil 2-cloroetil, CEES). Els nanopors del material MOF recoberts al tèxtil són prou amples com per permetre que la suor i l'aigua s'escapi.
Farha va afegir que aquest material compost és escalable perquè només requereix equips bàsics de processament tèxtil que s'utilitzen actualment a la indústria. Quan s'utilitza conjuntament amb una màscara, el material ha de poder funcionar al mateix temps: per protegir l'usuari de la màscara dels virus a les seves proximitats i per protegir les persones que entren en contacte amb la persona infectada que porta la màscara.
Els investigadors també poden entendre els llocs actius dels materials a nivell atòmic. Això els permet a ells i a altres obtenir relacions estructura-rendiment per crear altres materials compostos basats en MOF.
Immobilitzar el clor actiu renovable en compostos tèxtils MOF a base de zirconi per eliminar les amenaces biològiques i químiques. Journal of the American Chemical Society, 30 de setembre de 2021.
Tipus d'organització Tipus d'organització Sector privat/indústria Acadèmic Govern federal Govern estatal/local Militar Sense ànim de lucre Mitjans de comunicació/relacions públiques Altres
Hora de publicació: 23-octubre-2021