Programebla kristala sponga ŝtofo kunmetaĵmaterialo uzata por forigi biologiajn kaj kemiajn minacojn. Bildfonto: Northwestern University
La multfunkcia MOF-bazita fibra kunmetaĵo desegnita ĉi tie povas esti uzata kiel protekta ŝtofo kontraŭ biologiaj kaj kemiaj minacoj.
Multfunkciaj kaj renovigeblaj N-kloro-bazitaj insekticidaj kaj senvenenigantaj tekstiloj uzas fortan zirkonian metalan organikan kadron (MOF)
La fibra kunmetita materialo montras rapidan biocidan agadon kontraŭ kaj Gram-negativaj bakterioj (E. coli) kaj Gram-pozitivaj bakterioj (Staphylococcus aureus), kaj ĉiu trostreĉiĝo povas esti reduktita je ĝis 7 logaritmoj ene de 5 minutoj.
MOF-/fibraj kunmetaĵoj ŝarĝitaj kun aktiva kloro povas selekteme kaj rapide degradi sulfurmustardon kaj ĝian kemian analogon 2-kloroetil-etilsulfido (CEES) kun duoniĝotempo de malpli ol 3 minutoj.
Esplora teamo de Northwestern University evoluigis multfunkcian kunmetitan ŝtofon, kiu povas forigi biologiajn minacojn (kiel la nova koronavirus, kiu kaŭzas COVID-19) kaj kemiajn minacojn (kiel tiuj uzataj en kemia militado).
Post kiam la ŝtofo estas minacata, la materialo povas esti restarigita al sia originala stato per simpla blankiga traktado.
"Havi du-funkcian materialon, kiu povas samtempe malaktivigi kemiajn kaj biologiajn toksaĵojn, estas kritika ĉar la komplekseco de integri plurajn materialojn por kompletigi ĉi tiun laboron estas tre alta," diris Omar Farha de Northwestern University, kiu estas metal-organika kadro aŭ MOF-fakuloj. , ĉi tio estas la fundamento de teknologio.
Farha estas profesoro pri kemio ĉe la Weinberg Lernejo de Arto kaj Sciencoj kaj la koresponda aŭtoro de la studo. Li estas membro de la Internacia Instituto de Nanoteknologio en Northwestern University.
MOF/fibraj kunmetaĵoj estas bazitaj sur pli frua esplorado en kiu la teamo de Farha kreis nanomaterialon kiu povas malaktivigi toksajn nervajn agentojn. Per kelkaj malgrandaj operacioj, esploristoj ankaŭ povas aldoni kontraŭvirusajn kaj kontraŭbakteriajn agentojn al la materialo.
Faha diris, ke MOF estas "preciza banspongo". Nano-grandaj materialoj estas dezajnitaj kun multaj truoj, kiuj povas kapti gason, vaporon kaj aliajn substancojn kiel spongo kapti akvon. En la nova komponigita ŝtofo, la kavo de la MOF havas katalizilon kiu povas malaktivigi toksajn kemiaĵojn, virusojn kaj bakteriojn. Poraj nanomaterialoj povas esti facile kovritaj sur tekstilaj fibroj.
Esploristoj trovis, ke MOF/fibraj komponaĵoj montris rapidan agadon kontraŭ SARS-CoV-2, same kiel Gram-negativajn bakteriojn (E. coli) kaj Gram-pozitivajn bakteriojn (Staphylococcus aureus). Krome, MOF/fibraj kunmetaĵoj ŝarĝitaj kun aktiva kloro povas rapide degradi iperitan gason kaj ĝiajn kemiajn analogojn (2-kloroetil-etilsulfido, CEES). La nanoporoj de la MOF-materialo kovrita sur la teksaĵo estas sufiĉe larĝaj por permesi ŝviton kaj akvon eskapi.
Farha aldonis, ke ĉi tiu kunmetita materialo estas skalebla ĉar ĝi nur postulas bazan tekstilan pretigan ekipaĵon nuntempe uzatan en industrio. Se uzata kune kun masko, la materialo devas povi funkcii samtempe: por protekti la maskon portanton de virusoj en ilia najbareco, kaj por protekti individuojn kiuj kontaktas la infektita persono portanta la maskon.
Esploristoj ankaŭ povas kompreni la aktivajn lokojn de materialoj ĉe la atomnivelo. Tio permesas al ili kaj aliaj derivi strukturo-efikecrilatojn por krei aliajn MOF-bazitajn kompozitajn materialojn.
Senmovigi renovigeblan aktivan kloron en zirkonio-bazitaj MOF-tekstilaj kunmetaĵoj por forigi biologiajn kaj kemiajn minacojn. Journal of the American Chemical Society, 30-a de septembro 2021.
Organizo Tipo Organizo Tipo Privata Sektoro/Industrio Akademia Federacia Registaro Ŝtata/Loka Registaro Milita Neprofitcela Amaskomunikilaro/Publikaj Rilatoj Aliaj
Afiŝtempo: Oct-23-2021