Programmerbart krystallinsk svampestof kompositmateriale, der bruges til at eliminere biologiske og kemiske trusler. Billedkilde: Northwestern University
Det multifunktionelle MOF-baserede fiberkompositmateriale, der er designet her, kan bruges som en beskyttende klud mod biologiske og kemiske trusler.
Multifunktionelle og fornyelige N-chlor-baserede insekticide og afgiftende tekstiler bruger en stærk zirconium metal organisk ramme (MOF)
Fiberkompositmaterialet viser hurtig biocid aktivitet mod både Gram-negative bakterier (E. coli) og Gram-positive bakterier (Staphylococcus aureus), og hver stamme kan reduceres med op til 7 logaritmer inden for 5 minutter
MOF/fiberkompositter fyldt med aktivt klor kan selektivt og hurtigt nedbryde svovlsennep og dets kemiske analog 2-chlorethylethylsulfid (CEES) med en halveringstid på mindre end 3 minutter
Et forskerhold fra Northwestern University har udviklet et multifunktionelt kompositstof, der kan eliminere biologiske trusler (såsom den nye coronavirus, der forårsager COVID-19) og kemiske trusler (såsom dem, der bruges i kemisk krigsførelse).
Efter at stoffet er truet, kan materialet genoprettes til sin oprindelige tilstand gennem en simpel blegebehandling.
"At have et dobbeltfunktionelt materiale, der samtidigt kan inaktivere kemiske og biologiske giftstoffer, er afgørende, fordi kompleksiteten ved at integrere flere materialer for at fuldføre dette arbejde er meget høj," sagde Omar Farha fra Northwestern University, som er en metal-organisk ramme eller MOF-eksperter. , dette er grundlaget for teknologi.
Farha er professor i kemi ved Weinberg School of Arts and Sciences og den med-korresponderende forfatter til undersøgelsen. Han er medlem af International Institute of Nanotechnology ved Northwestern University.
MOF/fiberkompositter er baseret på tidligere forskning, hvor Farhas team har skabt et nanomateriale, der kan inaktivere giftige nervestoffer. Gennem nogle små operationer kan forskere også tilføje antivirale og antibakterielle midler til materialet.
Faha sagde, at MOF er en "præcisionsbadesvamp." Materialer i nanostørrelse er designet med mange huller, som kan fange gas, dampe og andre stoffer som en svamp fanger vand. I det nye kompositstof har MOF'ens hulrum en katalysator, der kan inaktivere giftige kemikalier, vira og bakterier. Porøse nanomaterialer kan nemt belægges på tekstilfibre.
Forskere fandt ud af, at MOF/fiberkompositter viste hurtig aktivitet mod SARS-CoV-2, såvel som gramnegative bakterier (E. coli) og grampositive bakterier (Staphylococcus aureus). Derudover kan MOF/fiberkompositter fyldt med aktivt klor hurtigt nedbryde sennepsgas og dens kemiske analoger (2-chlorethylethylsulfid, CEES). Nanoporerne i MOF-materialet, der er coatet på tekstilet, er brede nok til at tillade sved og vand at slippe ud.
Farha tilføjede, at dette kompositmateriale er skalerbart, fordi det kun kræver grundlæggende tekstilbehandlingsudstyr, der i øjeblikket anvendes i industrien. Når det bruges sammen med en maske, skal materialet være i stand til at fungere på samme tid: at beskytte maskebæreren mod vira i deres nærhed og for at beskytte personer, der kommer i kontakt med den inficerede person, der bærer masken.
Forskere kan også forstå de aktive steder af materialer på atomniveau. Dette giver dem og andre mulighed for at udlede struktur-ydelsesrelationer for at skabe andre MOF-baserede kompositmaterialer.
Immobiliser vedvarende aktivt klor i zirconium-baserede MOF-tekstilkompositter for at eliminere biologiske og kemiske trusler. Journal of the American Chemical Society, 30. september 2021.
Organisationstype Organisationstype Privat sektor/Industri Akademisk Forbundsregering Stat/Lokalregering Militær Non-profit Medier/Public Relations Andet
Indlægstid: 23. oktober 2021