Programovatelný kompozitní materiál z krystalické houby používaný k eliminaci biologických a chemických hrozeb. Zdroj obrázků: Northwestern University
Zde navržený multifunkční vláknitý kompozitní materiál na bázi MOF může být použit jako ochranná tkanina proti biologickým a chemickým hrozbám.
Multifunkční a obnovitelné insekticidní a detoxikační textilie na bázi N-chloru využívají silný organický rám zirkonia (MOF)
Vláknitý kompozitní materiál vykazuje rychlou biocidní aktivitu proti gramnegativním bakteriím (E. coli) i grampozitivním bakteriím (Staphylococcus aureus) a každý kmen lze snížit až o 7 logaritmů během 5 minut
Kompozity MOF/vlákna naplněné aktivním chlorem mohou selektivně a rychle degradovat sirný yperit a jeho chemický analog 2-chlorethylethylsulfid (CEES) s poločasem menším než 3 minuty
Výzkumný tým z Northwestern University vyvinul multifunkční kompozitní látku, která dokáže eliminovat biologické hrozby (jako je nový koronavirus, který způsobuje COVID-19) a chemické hrozby (například ty používané v chemické válce).
Po ohrožení látky lze materiál vrátit do původního stavu jednoduchým bělením.
„Mít materiál s dvojí funkcí, který může současně inaktivovat chemické a biologické toxické látky, je zásadní, protože složitost integrace více materiálů k dokončení této práce je velmi vysoká,“ řekl Omar Farha z Northwestern University, který je odborníkem na kov-organický rámec nebo MOF. , to je základ technologie.
Farha je profesorem chemie na Weinberg School of Arts and Sciences a spoluautorem studie. Je členem Mezinárodního institutu nanotechnologií na Northwestern University.
MOF/vláknové kompozity jsou založeny na dřívějším výzkumu, ve kterém Farhův tým vytvořil nanomateriál, který dokáže inaktivovat toxické nervové látky. Prostřednictvím některých malých operací mohou výzkumníci do materiálu přidat také antivirové a antibakteriální látky.
Faha řekl, že MOF je „přesná houba do koupele“. Nano materiály jsou navrženy s mnoha otvory, které mohou zachycovat plyny, páry a další látky, jako houba zachycuje vodu. V nové kompozitní tkanině má dutina MOF katalyzátor, který může inaktivovat toxické chemikálie, viry a bakterie. Porézní nanomateriály lze snadno nanést na textilní vlákna.
Výzkumníci zjistili, že kompozity MOF/vlákna vykazovaly rychlou aktivitu proti SARS-CoV-2, stejně jako proti gramnegativním bakteriím (E. coli) a grampozitivním bakteriím (Staphylococcus aureus). Navíc MOF/vláknové kompozity naplněné aktivním chlorem mohou rychle degradovat yperit a jeho chemické analogy (2-chlorethylethylsulfid, CEES). Nanopóry materiálu MOF potažené textilií jsou dostatečně široké, aby umožňovaly únik potu a vody.
Farha dodal, že tento kompozitní materiál je škálovatelný, protože vyžaduje pouze základní zařízení na zpracování textilu, které se v současnosti používá v průmyslu. Při použití ve spojení s maskou by měl být materiál schopen fungovat současně: chránit nositele masky před viry v jejich blízkosti a chránit osoby, které přijdou do kontaktu s infikovanou osobou, která masku nosí.
Výzkumníci mohou také porozumět aktivním místům materiálů na atomové úrovni. To jim a dalším umožňuje odvodit vztahy mezi strukturou a výkonem a vytvořit další kompozitní materiály na bázi MOF.
Imobilizujte obnovitelný aktivní chlor v textilních kompozitech MOF na bázi zirkonia, abyste eliminovali biologické a chemické hrozby. Journal of the American Chemical Society, 30. září 2021.
Typ organizace Typ organizace Soukromý sektor/průmysl Akademická federální vláda Stát/místní vláda Vojenská Nezisková média/vztahy s veřejností Jiné
Čas odeslání: 23. října 2021