नवीन पुन्हा वापरता येण्याजोगे कापड जैविक आणि रासायनिक धोके दूर करू शकतात

जैविक आणि रासायनिक धोके दूर करण्यासाठी प्रोग्राम करण्यायोग्य क्रिस्टलीय स्पंज फॅब्रिक मिश्रित सामग्री वापरली जाते. प्रतिमा स्रोत: नॉर्थवेस्टर्न युनिव्हर्सिटी
येथे डिझाइन केलेले मल्टीफंक्शनल MOF-आधारित फायबर संमिश्र साहित्य जैविक आणि रासायनिक धोक्यांपासून संरक्षणात्मक कापड म्हणून वापरले जाऊ शकते.
मल्टीफंक्शनल आणि रिन्यूएबल एन-क्लोरो-आधारित कीटकनाशक आणि डिटॉक्सिफायिंग टेक्सटाइल मजबूत झिरकोनियम मेटल ऑर्गेनिक फ्रेम (MOF) वापरतात.
फायबर संमिश्र सामग्री ग्राम-नकारात्मक जीवाणू (ई. कोलाय) आणि ग्राम-पॉझिटिव्ह बॅक्टेरिया (स्टॅफिलोकोकस ऑरियस) या दोघांविरुद्ध जलद जैवनाशक क्रिया दर्शवते आणि प्रत्येक ताण 5 मिनिटांत 7 लॉगरिदमपर्यंत कमी केला जाऊ शकतो.
सक्रिय क्लोरीनने भरलेले एमओएफ/फायबर कंपोझिट निवडकपणे आणि वेगाने सल्फर मोहरी आणि त्याचे रासायनिक ॲनालॉग 2-क्लोरोइथिल इथाइल सल्फाइड (सीईईएस) 3 मिनिटांपेक्षा कमी अर्ध्या आयुष्यासह खराब करू शकतात.
नॉर्थवेस्टर्न युनिव्हर्सिटीच्या संशोधन पथकाने एक बहु-कार्यक्षम संमिश्र फॅब्रिक विकसित केले आहे जे जैविक धोके (जसे की कोविड-19 कारणीभूत नवीन कोरोनाव्हायरस) आणि रासायनिक धोके (जसे की रासायनिक युद्धात वापरलेले) नष्ट करू शकतात.
फॅब्रिक धोक्यात आल्यानंतर, साध्या ब्लीचिंग ट्रीटमेंटद्वारे सामग्री त्याच्या मूळ स्थितीत पुनर्संचयित केली जाऊ शकते.
"एकाच वेळी रासायनिक आणि जैविक विषारी पदार्थांना निष्क्रिय करू शकणारी दुहेरी-कार्यात्मक सामग्री असणे गंभीर आहे कारण हे काम पूर्ण करण्यासाठी अनेक सामग्री एकत्रित करण्याची जटिलता खूप जास्त आहे," नॉर्थवेस्टर्न युनिव्हर्सिटीचे ओमर फरहा म्हणाले, जे मेटल-ऑर्गेनिक फ्रेमवर्क किंवा MOF तज्ञ आहेत. , हा तंत्रज्ञानाचा पाया आहे.
फरहा वेनबर्ग स्कूल ऑफ आर्ट्स अँड सायन्सेसमध्ये रसायनशास्त्राच्या प्राध्यापक आहेत आणि अभ्यासाच्या सह-संबंधित लेखिका आहेत. ते नॉर्थवेस्टर्न युनिव्हर्सिटीच्या इंटरनॅशनल इन्स्टिट्यूट ऑफ नॅनोटेक्नॉलॉजीचे सदस्य आहेत.
MOF/फायबर कंपोझिट हे पूर्वीच्या संशोधनावर आधारित आहेत ज्यात फरहाच्या टीमने एक नॅनोमटेरियल तयार केले जे विषारी मज्जातंतू घटकांना निष्क्रिय करू शकते. काही लहान ऑपरेशन्सद्वारे, संशोधक सामग्रीमध्ये अँटीव्हायरल आणि अँटीबैक्टीरियल एजंट देखील जोडू शकतात.
फाहा म्हणाले की एमओएफ एक "परिशुद्धता बाथ स्पंज" आहे. नॅनो-आकाराचे साहित्य अनेक छिद्रांसह डिझाइन केलेले आहे, जे वायू, बाष्प आणि स्पंज पाण्यासारखे इतर पदार्थ अडकवू शकतात. नवीन संमिश्र फॅब्रिकमध्ये, MOF च्या पोकळीमध्ये एक उत्प्रेरक आहे जो विषारी रसायने, विषाणू आणि जीवाणू निष्क्रिय करू शकतो. सच्छिद्र नॅनोमटेरियल्स कापड तंतूंवर सहजपणे लेपित केले जाऊ शकतात.
संशोधकांना असे आढळून आले की MOF/फायबर कंपोझिटने SARS-CoV-2, तसेच ग्राम-नकारात्मक जीवाणू (E. coli) आणि ग्राम-पॉझिटिव्ह बॅक्टेरिया (स्टेफिलोकोकस ऑरियस) विरुद्ध वेगवान क्रिया दर्शविली. याव्यतिरिक्त, सक्रिय क्लोरीनने भरलेले MOF/फायबर कंपोझिट मोहरी वायू आणि त्याचे रासायनिक ॲनालॉग्स (2-क्लोरोइथिल इथाइल सल्फाइड, CEES) वेगाने खराब करू शकतात. कापडावर लेपित MOF मटेरियलचे नॅनोपोर इतके रुंद आहेत की घाम आणि पाणी बाहेर पडू शकेल.
फरहा पुढे म्हणाली की हे संमिश्र साहित्य स्केलेबल आहे कारण त्याला सध्या उद्योगात वापरल्या जाणाऱ्या मूलभूत कापड प्रक्रिया उपकरणांची आवश्यकता आहे. मुखवटाच्या संयोगाने वापरल्यास, सामग्री एकाच वेळी कार्य करण्यास सक्षम असावी: मुखवटा परिधान करणाऱ्याला त्यांच्या परिसरातील विषाणूंपासून वाचवण्यासाठी आणि मुखवटा घातलेल्या संक्रमित व्यक्तीच्या संपर्कात आलेल्या व्यक्तींचे संरक्षण करण्यासाठी.
संशोधक अणु स्तरावरील सामग्रीची सक्रिय साइट देखील समजू शकतात. हे त्यांना आणि इतरांना इतर MOF-आधारित संमिश्र सामग्री तयार करण्यासाठी संरचना-कार्यप्रदर्शन संबंध प्राप्त करण्यास अनुमती देते.
जैविक आणि रासायनिक धोके दूर करण्यासाठी झिरकोनियम-आधारित MOF टेक्सटाइल कंपोझिटमध्ये अक्षय सक्रिय क्लोरीन स्थिर करा. अमेरिकन केमिकल सोसायटीचे जर्नल, 30 सप्टेंबर 2021.
संस्थेचा प्रकार संस्थेचा प्रकार खाजगी क्षेत्र/उद्योग शैक्षणिक फेडरल सरकार राज्य/स्थानिक सरकारी लष्करी ना-नफा माध्यम/जनसंपर्क इतर