Nove tkanine za večkratno uporabo lahko odpravijo biološke in kemične grožnje

Programabilni kristalni gobasti kompozitni material, ki se uporablja za odpravo bioloških in kemičnih groženj.Vir slike: Northwestern University
Večnamenski kompozitni material iz vlaken na osnovi MOF, zasnovan tukaj, se lahko uporablja kot zaščitna tkanina pred biološkimi in kemičnimi grožnjami.
Večnamenski in obnovljivi insekticidni in razstrupljevalni tekstili na osnovi N-klora uporabljajo močan kovinski organski okvir iz cirkonija (MOF).
Kompozitni material iz vlaken kaže hitro biocidno aktivnost tako proti gram-negativnim bakterijam (E. coli) kot gram-pozitivnim bakterijam (Staphylococcus aureus), vsak sev pa se lahko zmanjša za do 7 logaritmov v 5 minutah
MOF/vlakneni kompoziti, polnjeni z aktivnim klorom, lahko selektivno in hitro razgradijo žveplov iperit in njegov kemični analog 2-kloroetil etil sulfid (CEES) z razpolovno dobo manj kot 3 minute
Raziskovalna skupina z univerze Northwestern je razvila večnamensko kompozitno tkanino, ki lahko odpravi biološke grožnje (kot je novi koronavirus, ki povzroča COVID-19) in kemične grožnje (kot so tiste, ki se uporabljajo v kemični vojni).
Ko je tkanina ogrožena, je mogoče material povrniti v prvotno stanje s preprostim beljenjem.
"Imeti material z dvojno funkcijo, ki lahko hkrati inaktivira kemične in biološke strupene snovi, je ključnega pomena, ker je zapletenost integracije več materialov za dokončanje tega dela zelo velika," je dejal Omar Farha z univerze Northwestern, ki je strokovnjak za kovinsko-organski okvir ali MOF. , to je temelj tehnologije.
Farha je profesor kemije na šoli za umetnost in znanost Weinberg in soavtor študije.Je član Mednarodnega inštituta za nanotehnologijo na univerzi Northwestern.
MOF/vlakneni kompoziti temeljijo na prejšnjih raziskavah, v katerih je Farhina ekipa ustvarila nanomaterial, ki lahko inaktivira strupene živčne agente.Z nekaj majhnimi operacijami lahko raziskovalci materialu dodajo tudi protivirusna in antibakterijska sredstva.
Faha je dejal, da je MOF "natančna kopalna goba."Materiali nano velikosti so zasnovani s številnimi luknjami, ki lahko ujamejo pline, hlape in druge snovi, kot goba ujame vodo.V novi kompozitni tkanini ima votlina MOF katalizator, ki lahko inaktivira strupene kemikalije, viruse in bakterije.Porozne nanomateriale je mogoče enostavno nanesti na tekstilna vlakna.
Raziskovalci so ugotovili, da so kompoziti MOF/vlakna pokazali hitro delovanje proti SARS-CoV-2, pa tudi proti gram-negativnim bakterijam (E. coli) in gram-pozitivnim bakterijam (Staphylococcus aureus).Poleg tega lahko kompoziti MOF/vlakna, polnjeni z aktivnim klorom, hitro razgradijo iperit in njegove kemične analoge (2-kloroetil etil sulfid, CEES).Nanopore materiala MOF, prevlečenega na tekstil, so dovolj široke, da omogočajo uhajanje potu in vode.
Farha je dodal, da je ta kompozitni material prilagodljiv, ker zahteva le osnovno opremo za obdelavo tekstila, ki se trenutno uporablja v industriji.Ko se uporablja skupaj z masko, mora biti material sposoben istočasno: zaščititi uporabnika maske pred virusi v njegovi bližini in zaščititi posameznike, ki pridejo v stik z okuženo osebo, ki nosi masko.
Raziskovalci lahko razumejo tudi aktivna mesta materialov na atomski ravni.To jim in drugim omogoča, da izpeljejo razmerja med strukturo in zmogljivostjo za ustvarjanje drugih kompozitnih materialov na osnovi MOF.
Imobilizirajte obnovljivi aktivni klor v tekstilnih kompozitih MOF na osnovi cirkonija, da odpravite biološke in kemične nevarnosti.Journal of the American Chemical Society, 30. september 2021.
Vrsta organizacije Vrsta organizacije Zasebni sektor/Panoga Akademska Zvezna vlada Država/Lokalna uprava Vojaška Neprofitna Mediji/Odnosi z javnostmi Drugo