નવા ફરીથી વાપરી શકાય તેવા કાપડ જૈવિક અને રાસાયણિક જોખમોને દૂર કરી શકે છે

જૈવિક અને રાસાયણિક જોખમોને દૂર કરવા માટે વપરાતી પ્રોગ્રામેબલ સ્ફટિકીય સ્પોન્જ ફેબ્રિક સંયુક્ત સામગ્રી. છબી સ્ત્રોત: નોર્થવેસ્ટર્ન યુનિવર્સિટી
અહીં ડિઝાઇન કરાયેલ મલ્ટિફંક્શનલ MOF-આધારિત ફાઇબર સંયુક્ત સામગ્રીનો ઉપયોગ જૈવિક અને રાસાયણિક જોખમો સામે રક્ષણાત્મક કાપડ તરીકે થઈ શકે છે.
મલ્ટિફંક્શનલ અને રિન્યુએબલ એન-ક્લોરો-આધારિત જંતુનાશક અને ડિટોક્સિફાઇંગ કાપડ મજબૂત ઝિર્કોનિયમ મેટલ ઓર્ગેનિક ફ્રેમ (એમઓએફ) નો ઉપયોગ કરે છે.
ફાઇબર સંયુક્ત સામગ્રી ગ્રામ-નેગેટિવ બેક્ટેરિયા (ઇ. કોલી) અને ગ્રામ-પોઝિટિવ બેક્ટેરિયા (સ્ટેફાયલોકોકસ ઓરિયસ) બંને સામે ઝડપી બાયોસાઇડલ પ્રવૃત્તિ દર્શાવે છે અને દરેક તાણને 5 મિનિટની અંદર 7 લઘુગણક સુધી ઘટાડી શકાય છે.
સક્રિય ક્લોરીનથી ભરેલા MOF/ફાઇબર કમ્પોઝીટ સલ્ફર મસ્ટર્ડ અને તેના રાસાયણિક એનાલોગ 2-ક્લોરોઇથિલ ઇથિલ સલ્ફાઇડ (CEES) ને 3 મિનિટથી ઓછા સમયના અર્ધ જીવન સાથે પસંદગીયુક્ત અને ઝડપથી ડિગ્રેડ કરી શકે છે.
નોર્થવેસ્ટર્ન યુનિવર્સિટીની એક સંશોધન ટીમે એક મલ્ટિફંક્શનલ કમ્પોઝિટ ફેબ્રિક વિકસાવ્યું છે જે જૈવિક ખતરાઓને દૂર કરી શકે છે (જેમ કે નવો કોરોનાવાયરસ જે COVID-19 નું કારણ બને છે) અને રાસાયણિક જોખમો (જેમ કે રાસાયણિક યુદ્ધમાં વપરાય છે).
ફેબ્રિકને ધમકી આપ્યા પછી, સામગ્રીને સામાન્ય બ્લીચિંગ ટ્રીટમેન્ટ દ્વારા તેની મૂળ સ્થિતિમાં પુનઃસ્થાપિત કરી શકાય છે.
મેટલ-ઓર્ગેનિક ફ્રેમવર્ક અથવા MOF નિષ્ણાતો નોર્થવેસ્ટર્ન યુનિવર્સિટીના ઓમર ફરહાએ જણાવ્યું હતું કે, "એક સાથે રાસાયણિક અને જૈવિક ઝેરી તત્વોને નિષ્ક્રિય કરી શકે તેવી દ્વિ-કાર્યકારી સામગ્રી હોવી મહત્વપૂર્ણ છે કારણ કે આ કાર્યને પૂર્ણ કરવા માટે બહુવિધ સામગ્રીને એકીકૃત કરવાની જટિલતા ખૂબ જ વધારે છે." , આ ટેકનોલોજીનો પાયો છે.
ફરહા વેઇનબર્ગ સ્કૂલ ઓફ આર્ટસ એન્ડ સાયન્સમાં રસાયણશાસ્ત્રના પ્રોફેસર છે અને અભ્યાસના સહ-અનુરૂપ લેખક છે. તેઓ નોર્થવેસ્ટર્ન યુનિવર્સિટી ખાતે ઈન્ટરનેશનલ ઈન્સ્ટીટ્યુટ ઓફ નેનોટેકનોલોજીના સભ્ય છે.
MOF/ફાઇબર કમ્પોઝીટ અગાઉના સંશોધન પર આધારિત છે જેમાં ફરહાની ટીમે એક નેનોમેટરીયલ બનાવ્યું છે જે ઝેરી ચેતા એજન્ટોને નિષ્ક્રિય કરી શકે છે. કેટલાક નાના ઓપરેશન દ્વારા, સંશોધકો સામગ્રીમાં એન્ટિવાયરલ અને એન્ટીબેક્ટેરિયલ એજન્ટો પણ ઉમેરી શકે છે.
ફાહાએ કહ્યું કે MOF એ "ચોકસાઇવાળા બાથ સ્પોન્જ" છે. નેનો-કદની સામગ્રીને ઘણા છિદ્રો સાથે ડિઝાઇન કરવામાં આવે છે, જે ગેસ, બાષ્પ અને અન્ય પદાર્થો જેમ કે સ્પોન્જ પાણીને ફસાવી શકે છે. નવા સંયુક્ત ફેબ્રિકમાં, MOF ની પોલાણમાં એક ઉત્પ્રેરક હોય છે જે ઝેરી રસાયણો, વાયરસ અને બેક્ટેરિયાને નિષ્ક્રિય કરી શકે છે. છિદ્રાળુ નેનોમટેરિયલ્સ ટેક્સટાઇલ ફાઇબર પર સરળતાથી કોટ કરી શકાય છે.
સંશોધકોએ શોધી કાઢ્યું હતું કે MOF/ફાઇબર કમ્પોઝિટ SARS-CoV-2, તેમજ ગ્રામ-નેગેટિવ બેક્ટેરિયા (E. coli) અને ગ્રામ-પોઝિટિવ બેક્ટેરિયા (સ્ટેફાયલોકોકસ ઓરિયસ) સામે ઝડપી પ્રવૃત્તિ દર્શાવે છે. વધુમાં, સક્રિય ક્લોરિનથી ભરેલા MOF/ફાઇબર કમ્પોઝીટ મસ્ટર્ડ ગેસ અને તેના રાસાયણિક એનાલોગ (2-ક્લોરોઇથિલ ઇથિલ સલ્ફાઇડ, CEES) ને ઝડપથી ડિગ્રેડ કરી શકે છે. કાપડ પર કોટેડ એમઓએફ સામગ્રીના નેનોપોર્સ પરસેવો અને પાણી બહાર નીકળી શકે તેટલા પહોળા છે.
ફરહાએ ઉમેર્યું હતું કે આ સંયુક્ત સામગ્રી માપી શકાય તેવું છે કારણ કે તેને ફક્ત ઉદ્યોગમાં ઉપયોગમાં લેવાતા મૂળભૂત કાપડ પ્રક્રિયા સાધનોની જરૂર છે. જ્યારે માસ્ક સાથે જોડાણમાં ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, ત્યારે સામગ્રી તે જ સમયે કાર્ય કરવા માટે સક્ષમ હોવી જોઈએ: માસ્ક પહેરનારને તેમની આસપાસના વાયરસથી બચાવવા માટે, અને માસ્ક પહેરેલા ચેપગ્રસ્ત વ્યક્તિના સંપર્કમાં આવનાર વ્યક્તિઓનું રક્ષણ કરવા માટે.
સંશોધકો અણુ સ્તરે સામગ્રીના સક્રિય સ્થળોને પણ સમજી શકે છે. આ તેમને અને અન્યોને અન્ય MOF-આધારિત સંયુક્ત સામગ્રી બનાવવા માટે માળખું-પ્રદર્શન સંબંધો મેળવવાની મંજૂરી આપે છે.
જૈવિક અને રાસાયણિક જોખમોને દૂર કરવા માટે ઝિર્કોનિયમ-આધારિત MOF ટેક્સટાઇલ કમ્પોઝિટમાં નવીનીકરણીય સક્રિય ક્લોરિનને સ્થિર કરો. અમેરિકન કેમિકલ સોસાયટીનું જર્નલ, 30 સપ્ટેમ્બર, 2021.
સંસ્થાનો પ્રકાર સંસ્થાનો પ્રકાર ખાનગી ક્ષેત્ર/ઉદ્યોગ શૈક્ષણિક સંઘીય સરકાર રાજ્ય/સ્થાનિક સરકાર લશ્કરી બિન-લાભકારી મીડિયા/જાહેર સંબંધો અન્ય