Programmējams kristāliska sūkļa auduma kompozītmateriāls, ko izmanto bioloģisko un ķīmisko apdraudējumu novēršanai. Attēla avots: Ziemeļrietumu universitāte
Šeit izstrādāto daudzfunkcionālo MOF bāzes šķiedru kompozītmateriālu var izmantot kā aizsargājošu drānu pret bioloģiskiem un ķīmiskiem draudiem.
Daudzfunkcionālos un atjaunojamos uz N-hloru saturošos insekticīdos un detoksikācijas tekstilizstrādājumos ir izmantots spēcīgs cirkonija metāla organiskais rāmis (MOF)
Šķiedru kompozītmateriālam ir ātra biocīda aktivitāte gan pret gramnegatīvām baktērijām (E. coli), gan pret grampozitīvām baktērijām (Staphylococcus aureus), un katru celmu var samazināt līdz pat 7 logaritmiem 5 minūšu laikā.
MOF/šķiedru kompozītmateriāli, kas pildīti ar aktīvo hloru, var selektīvi un ātri noārdīt sēra sinepes un to ķīmisko analogu 2-hloretiletilsulfīdu (CEES) ar pussabrukšanas periodu, kas mazāks par 3 minūtēm
Ziemeļrietumu universitātes pētnieku komanda ir izstrādājusi daudzfunkcionālu kompozītmateriālu, kas var novērst bioloģiskos draudus (piemēram, jauno koronavīrusu, kas izraisa COVID-19) un ķīmiskos draudus (piemēram, ķīmiskajā karā izmantotos).
Pēc tam, kad audums ir apdraudēts, materiālu var atjaunot tā sākotnējā stāvoklī, izmantojot vienkāršu balināšanas apstrādi.
"Ir ļoti svarīgi, lai būtu divfunkcionāls materiāls, kas vienlaikus var inaktivēt ķīmiskās un bioloģiskās toksiskās vielas, jo vairāku materiālu integrēšanas sarežģītība, lai pabeigtu šo darbu, ir ļoti sarežģīta," sacīja Omārs Farha no Ziemeļrietumu universitātes, kurš ir metāla un organiskās struktūras vai MOF eksperts. , tas ir tehnoloģiju pamats.
Farha ir Veinbergas Mākslas un zinātnes skolas ķīmijas profesors un pētījuma līdzautors. Viņš ir Ziemeļrietumu universitātes Starptautiskā nanotehnoloģiju institūta loceklis.
MOF / šķiedru kompozītmateriālu pamatā ir iepriekšējie pētījumi, kuros Farha komanda izveidoja nanomateriālu, kas var inaktivēt toksiskus nervu aģentus. Veicot dažas nelielas operācijas, pētnieki materiālam var pievienot arī pretvīrusu un antibakteriālus līdzekļus.
Faha teica, ka MOF ir "precīzs vannas sūklis". Nano izmēra materiāli ir veidoti ar daudziem caurumiem, kas var aizturēt gāzi, tvaikus un citas vielas, piemēram, sūklis aiztur ūdeni. Jaunajā kompozītmateriālā MOF dobumā ir katalizators, kas var inaktivēt toksiskas ķīmiskas vielas, vīrusus un baktērijas. Porainus nanomateriālus var viegli pārklāt uz tekstilšķiedrām.
Pētnieki atklāja, ka MOF/šķiedru kompozītmateriāli uzrādīja strauju aktivitāti pret SARS-CoV-2, kā arī pret gramnegatīvām baktērijām (E. coli) un grampozitīvām baktērijām (Staphylococcus aureus). Turklāt MOF/šķiedru kompozītmateriāli, kas pildīti ar aktīvo hloru, var ātri noārdīt sinepju gāzi un tās ķīmiskos analogus (2-hloretiletilsulfīds, CEES). Uz tekstilmateriāla pārklātā MOF materiāla nanoporas ir pietiekami platas, lai ļautu izplūst sviedriem un ūdenim.
Farha piebilda, ka šis kompozītmateriāls ir mērogojams, jo tam ir nepieciešamas tikai pamata tekstila apstrādes iekārtas, kas pašlaik tiek izmantotas rūpniecībā. Lietojot kopā ar masku, materiālam jāspēj darboties vienlaikus: aizsargāt maskas lietotāju no vīrusiem viņa tuvumā un aizsargāt personas, kas nonāk saskarē ar inficēto personu, kas valkā masku.
Pētnieki var arī saprast materiālu aktīvās vietas atomu līmenī. Tas ļauj viņiem un citiem iegūt struktūras un veiktspējas attiecības, lai izveidotu citus uz MOF balstītus kompozītmateriālus.
Imobilizējiet atjaunojamo aktīvo hloru MOF tekstilmateriālu kompozītmateriālos uz cirkonija bāzes, lai novērstu bioloģiskos un ķīmiskos draudus. American Chemical Society žurnāls, 2021. gada 30. septembris.
Organizācijas veids Organizācijas veids Privātais sektors/Rūpniecība Akadēmiskā Federālā valdība Valsts/vietējā valdība Militārā bezpeļņas mediji/sabiedriskās attiecības Cits
Publicēšanas laiks: 2021. gada 23. oktobris