בדים חדשים לשימוש חוזר יכולים לחסל איומים ביולוגיים וכימיים

חומר מרוכב מבד ספוג גבישי שניתן לתכנות המשמש לסילוק איומים ביולוגיים וכימיים. מקור תמונה: אוניברסיטת נורת'ווסטרן
חומר מרוכב סיבים רב תכליתי מבוסס MOF שתוכנן כאן עשוי לשמש כבד מגן מפני איומים ביולוגיים וכימיים.
טקסטיל קוטלי חרקים וניקוי רעלים רב תכליתי ומתחדש על בסיס N-כלורו משתמשים במסגרת חזקה של מתכת זירקוניום (MOF)
החומר המרוכב של הסיבים מראה פעילות ביוצידית מהירה הן נגד חיידקים גראם שליליים (E. coli) והן נגד חיידקים גראם חיוביים (Staphylococcus aureus), וניתן להפחית כל זן עד 7 לוגריתמים תוך 5 דקות
חומרים מרוכבים MOF/סיבים עמוסים בכלור פעיל יכולים לפרק באופן סלקטיבי ומהיר את חרדל גופרית ואת האנלוג הכימי שלו 2-כלורואתיל אתיל גופרתי (CEES) עם זמן מחצית חיים של פחות מ-3 דקות
צוות מחקר מאוניברסיטת נורת'ווסטרן פיתח מארג מרוכב רב תכליתי שיכול לחסל איומים ביולוגיים (כגון נגיף הקורונה החדש שגורם ל-COVID-19) ואיומים כימיים (כגון אלו המשמשים בלוחמה כימית).
לאחר שהבד מאוים, ניתן להחזיר את החומר למצבו המקורי באמצעות טיפול הלבנה פשוט.
"החזקת חומר דו-פונקציונלי שיכול להשבית בו-זמנית חומרים רעילים כימיים וביולוגיים היא קריטית מכיוון שהמורכבות של שילוב חומרים מרובים להשלמת העבודה הזו היא גבוהה מאוד", אמר עומר פרחה מאוניברסיטת נורת'ווסטרן, שהוא מסגרת מתכת אורגנית או מומחי MOF , זהו הבסיס של הטכנולוגיה.
פרחה הוא פרופסור לכימיה בבית הספר לאמנויות ומדעים וינברג והמחבר השותף למחקר. הוא חבר במכון הבינלאומי לננוטכנולוגיה באוניברסיטת נורת'ווסטרן.
חומרי MOF/סיבים מרוכבים מבוססים על מחקר מוקדם יותר שבו הצוות של Farha יצר ננו-חומר שיכול להשבית חומרי עצבים רעילים. באמצעות כמה פעולות קטנות, החוקרים יכולים להוסיף גם חומרים אנטי-ויראליים ואנטי-בקטריאליים לחומר.
פאהא אמר כי MOF הוא "ספוג אמבט דיוק". חומרים בגודל ננו מתוכננים עם חורים רבים, שיכולים ללכוד גז, אדים וחומרים אחרים כמו ספוג לוכד מים. בבד המרוכב החדש, לחלל ה-MOF יש זרז שיכול להשבית כימיקלים רעילים, וירוסים וחיידקים. ננו-חומרים נקבוביים יכולים להיות מצופים בקלות על סיבי טקסטיל.
חוקרים מצאו שחומרי MOF/סיבים מרוכבים הראו פעילות מהירה נגד SARS-CoV-2, כמו גם חיידקים גראם שליליים (E. coli) וחיידקים גראם חיוביים (Staphylococcus aureus). בנוסף, חומרי MOF/סיבים מרוכבים העמוסים בכלור פעיל יכולים לפרק במהירות את גז החרדל ואת האנלוגים הכימיים שלו (2-כלורואתיל אתיל גופרתי, CEES). הננו-נקבוביות של החומר MOF המצופה על הטקסטיל רחבות מספיק כדי לאפשר לזיעה ולמים לברוח.
פרחה הוסיף כי החומר המרוכב הזה ניתן להרחבה מכיוון שהוא דורש רק ציוד בסיסי לעיבוד טקסטיל המשמש כיום בתעשייה. בשימוש בשילוב עם מסכה, החומר אמור להיות מסוגל לפעול בו-זמנית: להגן על חובש המסכה מפני וירוסים בסביבתם, ולהגן על אנשים הבאים במגע עם האדם הנגוע חובש המסכה.
חוקרים יכולים גם להבין את האתרים הפעילים של חומרים ברמה האטומית. זה מאפשר להם ולאחרים לגזור קשרי מבנה-ביצועים כדי ליצור חומרים מרוכבים אחרים מבוססי MOF.
השבת כלור פעיל מתחדש ברכיבי טקסטיל MOF מבוססי זירקוניום כדי למנוע איומים ביולוגיים וכימיים. כתב העת של האגודה האמריקנית לכימיה, 30 בספטמבר 2021.
סוג ארגון סוג ארגון מגזר פרטי/תעשיה אקדמי ממשל פדרלי מדינה/ממשל מקומי צבאי ללא מטרות רווח תקשורת/יחסי ציבור אחר