नयाँ पुन: प्रयोज्य कपडाहरूले जैविक र रासायनिक खतराहरू हटाउन सक्छ

जैविक र रासायनिक खतराहरू हटाउन प्रयोग गर्न योग्य क्रिस्टलीय स्पन्ज कपडा कम्पोजिट सामग्री। छवि स्रोत: नर्थवेस्टर्न विश्वविद्यालय
यहाँ डिजाइन गरिएको बहु-कार्यात्मक MOF-आधारित फाइबर कम्पोजिट सामग्री जैविक र रासायनिक खतराहरू विरुद्ध सुरक्षात्मक कपडाको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ।
बहुकार्यात्मक र नवीकरणीय एन-क्लोरो-आधारित कीटनाशक र डिटोक्सिफाइङ कपडाहरूले बलियो जिरकोनियम मेटल अर्गानिक फ्रेम (MOF) प्रयोग गर्दछ।
फाइबर कम्पोजिट सामग्रीले ग्राम-नेगेटिभ ब्याक्टेरिया (ई. कोलाई) र ग्राम-पॉजिटिभ ब्याक्टेरिया (स्टेफिलोकोकस ओरियस) दुवै विरुद्ध द्रुत बायोसाइडल गतिविधि देखाउँछ, र प्रत्येक तनाव 5 मिनेट भित्र 7 लोगारिदम सम्म कम गर्न सकिन्छ।
सक्रिय क्लोरीनले भरिएको MOF/फाइबर कम्पोजिटले सल्फर तोरी र यसको रासायनिक एनालग 2-क्लोरोइथाइल इथाइल सल्फाइड (CEES) लाई 3 मिनेट भन्दा कमको आधा-जीवनको साथ छनौट र द्रुत रूपमा घटाउन सक्छ।
नर्थवेस्टर्न युनिभर्सिटीको अनुसन्धान टोलीले जैविक खतराहरू (जस्तै नयाँ कोरोनाभाइरस जसले COVID-19 निम्त्याउँछ) र रासायनिक खतराहरू (जस्तै रासायनिक युद्धमा प्रयोग हुने) लाई हटाउन सक्ने बहु-कार्यात्मक कम्पोजिट कपडाको विकास गरेको छ।
कपडा धम्की दिएपछि, सामग्रीलाई सामान्य ब्लीचिङ उपचार मार्फत यसको मूल अवस्थामा पुनर्स्थापित गर्न सकिन्छ।
"एकै साथ रासायनिक र जैविक विषाक्त पदार्थहरूलाई निष्क्रिय पार्न सक्ने दोहोरो-कार्यात्मक सामग्री हुनु महत्त्वपूर्ण छ किनभने यो काम पूरा गर्न धेरै सामग्रीहरू एकीकृत गर्ने जटिलता धेरै उच्च छ," नर्थवेस्टर्न युनिभर्सिटीका ओमर फरहाले भने, जो धातु-जैविक फ्रेमवर्क वा MOF विशेषज्ञ हुन्। यो प्रविधिको आधार हो।
फरहा वेनबर्ग स्कूल अफ आर्ट्स एन्ड साइन्सेजमा रसायनशास्त्रका प्राध्यापक र अध्ययनका सह-सम्बन्धित लेखक हुन्। उहाँ नर्थवेस्टर्न युनिभर्सिटीको इन्टरनेशनल इन्स्टिच्युट अफ नानो टेक्नोलोजीका सदस्य हुनुहुन्छ।
MOF/फाइबर कम्पोजिटहरू पहिलेको अनुसन्धानमा आधारित छन् जसमा फरहाको टोलीले विषाक्त स्नायु एजेन्टहरूलाई निष्क्रिय पार्न सक्ने न्यानोमटेरियल सिर्जना गरेको छ। केही साना अपरेशनहरू मार्फत, अनुसन्धानकर्ताहरूले सामग्रीमा एन्टिभाइरल र एन्टिब्याक्टेरियल एजेन्टहरू पनि थप्न सक्छन्।
फाहाले भने कि MOF एक "परिशुद्धता बाथ स्पन्ज" हो। न्यानो आकारका सामग्रीहरू धेरै प्वालहरूसँग डिजाइन गरिएका छन्, जसले ग्यास, वाष्प र अन्य पदार्थहरू जस्तै स्पन्ज जाल पानीलाई पासोमा पार्न सक्छ। नयाँ कम्पोजिट कपडामा, एमओएफको गुहामा उत्प्रेरक हुन्छ जसले विषाक्त रसायन, भाइरस र ब्याक्टेरियालाई निष्क्रिय पार्न सक्छ। पोरस न्यानोमेटेरियलहरू सजिलै टेक्सटाइल फाइबरहरूमा लेपित गर्न सकिन्छ।
अन्वेषकहरूले पत्ता लगाए कि MOF/फाइबर कम्पोजिटले SARS-CoV-2, साथै ग्राम-नेगेटिभ ब्याक्टेरिया (E. coli) र ग्राम-पोजिटिभ ब्याक्टेरिया (Stphylococcus aureus) विरुद्ध द्रुत गतिविधि देखाएको छ। थप रूपमा, सक्रिय क्लोरीनले भरिएको MOF/फाइबर कम्पोजिटहरूले मस्टर्ड ग्याँस र यसको रासायनिक एनालॉगहरू (2-chloroethyl ethyl sulfide, CEES) लाई द्रुत रूपमा घटाउन सक्छ। कपडामा लेपित MOF सामग्रीको न्यानोपोरहरू पसिना र पानीबाट बच्न अनुमति दिन पर्याप्त चौडा हुन्छन्।
फराहाले यो कम्पोजिट सामग्री स्केलेबल भएको बताइन् किनभने यसलाई हाल उद्योगमा प्रयोग हुने आधारभूत कपडा प्रशोधन उपकरण मात्र चाहिन्छ। मास्कसँग संयोजनमा प्रयोग गर्दा, सामग्रीले एकै समयमा प्रदर्शन गर्न सक्षम हुनुपर्छ: मास्क लगाउनेलाई तिनीहरूको वरपरका भाइरसहरूबाट जोगाउन, र मास्क लगाएका संक्रमित व्यक्तिको सम्पर्कमा आउने व्यक्तिहरूलाई जोगाउन।
अन्वेषकहरूले परमाणु स्तरमा सामग्रीको सक्रिय साइटहरू पनि बुझ्न सक्छन्। यसले तिनीहरूलाई र अरूलाई अन्य MOF-आधारित कम्पोजिट सामग्रीहरू सिर्जना गर्न संरचना-कार्यसम्पादन सम्बन्धहरू प्राप्त गर्न अनुमति दिन्छ।
जैविक र रासायनिक खतराहरू हटाउन zirconium-आधारित MOF टेक्सटाइल कम्पोजिटहरूमा नवीकरणीय सक्रिय क्लोरीन स्थिर गर्नुहोस्। अमेरिकन केमिकल सोसाइटीको जर्नल, सेप्टेम्बर ३०, २०२१।
संगठन प्रकार संगठन प्रकार निजी क्षेत्र/उद्योग शैक्षिक संघीय सरकार राज्य/स्थानीय सरकार सैन्य गैर-लाभकारी मिडिया/सार्वजनिक सम्बन्ध अन्य