Deunydd cyfansawdd ffabrig sbwng crisialog rhaglenadwy a ddefnyddir i ddileu bygythiadau biolegol a chemegol. Ffynhonnell delwedd: Prifysgol Gogledd-orllewinol
Gellir defnyddio'r deunydd cyfansawdd ffibr amlswyddogaethol sy'n seiliedig ar MOF a ddyluniwyd yma fel lliain amddiffynnol rhag bygythiadau biolegol a chemegol.
Mae tecstilau pryfleiddiol a dadwenwyno amlswyddogaethol ac adnewyddadwy sy'n seiliedig ar N-cloro yn defnyddio ffrâm organig metel zirconium cryf (MOF)
Mae'r deunydd cyfansawdd ffibr yn dangos gweithgaredd bioladdol cyflym yn erbyn bacteria Gram-negyddol (E. coli) a bacteria Gram-positif (Staphylococcus aureus), a gellir lleihau pob straen hyd at 7 logarithm o fewn 5 munud.
Gall cyfansoddion MOF/ffibr sydd wedi'u llwytho â chlorin gweithredol ddiraddio mwstard sylffwr yn ddetholus ac yn gyflym a'i sylffid 2-cloroethyl ethyl analog cemegol (CEES) â hanner oes o lai na 3 munud.
Mae tîm ymchwil o Brifysgol Northwestern wedi datblygu ffabrig cyfansawdd amlswyddogaethol a all ddileu bygythiadau biolegol (fel y coronafirws newydd sy'n achosi COVID-19) a bygythiadau cemegol (fel y rhai a ddefnyddir mewn rhyfela cemegol).
Ar ôl i'r ffabrig gael ei fygwth, gellir adfer y deunydd i'w gyflwr gwreiddiol trwy driniaeth cannu syml.
“Mae cael deunydd swyddogaeth ddeuol a all anactifadu gwenwynyddion cemegol a biolegol ar yr un pryd yn hollbwysig oherwydd mae cymhlethdod integreiddio deunyddiau lluosog i gwblhau’r gwaith hwn yn uchel iawn,” meddai Omar Farha o Brifysgol Gogledd-orllewinol, sy’n fframwaith metel-organig neu arbenigwyr MOF. , dyma sylfaen technoleg.
Mae Farha yn athro cemeg yn Ysgol Celfyddydau a Gwyddorau Weinberg ac yn gyd-awdur yr astudiaeth. Mae'n aelod o Sefydliad Rhyngwladol Nanotechnoleg ym Mhrifysgol Northwestern.
Mae cyfansoddion MOF/ffibr yn seiliedig ar ymchwil cynharach lle creodd tîm Farha nano-ddeunydd a all anactifadu cyfryngau nerfol gwenwynig. Trwy rai gweithrediadau bach, gall ymchwilwyr hefyd ychwanegu cyfryngau gwrthfeirysol a gwrthfacterol i'r deunydd.
Dywedodd Faha fod MOF yn “sbwng bath manwl gywir.” Mae deunyddiau maint nano wedi'u cynllunio gyda llawer o dyllau, a all ddal nwy, anwedd a sylweddau eraill fel sbwng yn dal dŵr. Yn y ffabrig cyfansawdd newydd, mae gan geudod y MOF gatalydd a all anactifadu cemegau, firysau a bacteria gwenwynig. Gellir gorchuddio nanoddeunyddiau mandyllog yn hawdd ar ffibrau tecstilau.
Canfu ymchwilwyr fod cyfansoddion MOF/ffibr yn dangos gweithgarwch cyflym yn erbyn SARS-CoV-2, yn ogystal â bacteria Gram-negyddol (E. coli) a bacteria Gram-positif (Staphylococcus aureus). Yn ogystal, gall cyfansoddion MOF / ffibr sydd wedi'u llwytho â chlorin gweithredol ddiraddio nwy mwstard a'i analogau cemegol yn gyflym (2-cloroethyl ethyl sulfide, CEES). Mae nanopores y deunydd MOF sydd wedi'u gorchuddio ar y tecstilau yn ddigon llydan i ganiatáu i chwys a dŵr ddianc.
Ychwanegodd Farha fod y deunydd cyfansawdd hwn yn raddadwy oherwydd dim ond offer prosesu tecstilau sylfaenol a ddefnyddir mewn diwydiant ar hyn o bryd sydd ei angen. Pan gaiff ei ddefnyddio ar y cyd â mwgwd, dylai'r deunydd allu perfformio ar yr un pryd: i amddiffyn y gwisgwr mwgwd rhag firysau yn eu cyffiniau, ac i amddiffyn unigolion sy'n dod i gysylltiad â'r person heintiedig sy'n gwisgo'r mwgwd.
Gall ymchwilwyr hefyd ddeall safleoedd gweithredol deunyddiau ar y lefel atomig. Mae hyn yn eu galluogi nhw ac eraill i ddeillio perthnasoedd strwythur-perfformiad i greu deunyddiau cyfansawdd eraill sy'n seiliedig ar MOF.
Ansymudol clorin gweithredol adnewyddadwy mewn cyfansoddion tecstilau MOF sy'n seiliedig ar zirconium i ddileu bygythiadau biolegol a chemegol. Cylchgrawn Cymdeithas Cemegol America, Medi 30, 2021.
Sefydliad Math o Sefydliad Sector Preifat/Diwydiant Academaidd Llywodraeth Ffederal Talaith/Llywodraeth Leol Milwrol Di-elw Cyfryngau/Cysylltiadau Cyhoeddus Arall
Amser post: Hydref-23-2021