Programmeerbare kristallyne sponsstof-saamgestelde materiaal wat gebruik word om biologiese en chemiese bedreigings uit te skakel. Beeldbron: Northwestern Universiteit
Die multifunksionele MOF-gebaseerde vesel-saamgestelde materiaal wat hier ontwerp is, kan as 'n beskermende doek teen biologiese en chemiese bedreigings gebruik word.
Multifunksionele en hernubare N-chloro-gebaseerde insekdodende en ontgiftende tekstiele gebruik 'n sterk sirkoniummetaal organiese raam (MOF)
Die vesel-saamgestelde materiaal toon vinnige biosiedaktiwiteit teen beide Gram-negatiewe bakterieë (E. coli) en Gram-positiewe bakterieë (Staphylococcus aureus), en elke stam kan binne 5 minute met tot 7 logaritmes verminder word.
MOF/vesel-komposiete gelaai met aktiewe chloor kan swaelmosterd en sy chemiese analoog 2-chloroetieletielsulfied (CEES) selektief en vinnig afbreek met 'n halfleeftyd van minder as 3 minute.
'n Navorsingspan van die Northwestern Universiteit het 'n multifunksionele saamgestelde materiaal ontwikkel wat biologiese bedreigings (soos die nuwe koronavirus wat COVID-19 veroorsaak) en chemiese bedreigings (soos dié wat in chemiese oorlogvoering gebruik word) kan uitskakel.
Nadat die materiaal bedreig is, kan die materiaal deur 'n eenvoudige bleikbehandeling na sy oorspronklike toestand herstel word.
“Om 'n dubbelfunksionele materiaal te hê wat gelyktydig chemiese en biologiese gifstowwe kan inaktiveer, is van kritieke belang, want die kompleksiteit van die integrasie van verskeie materiale om hierdie werk te voltooi, is baie hoog,” het Omar Farha van die Northwestern Universiteit, 'n metaal-organiese raamwerk- of MOF-kundige, gesê. Dit is die fondament van tegnologie.
Farha is 'n professor in chemie aan die Weinberg Skool vir Kuns en Wetenskappe en die mede-ooreensstemmende outeur van die studie. Hy is 'n lid van die Internasionale Instituut vir Nanotegnologie aan die Northwestern Universiteit.
MOF/vesel-komposiete is gebaseer op vroeëre navorsing waarin Farha se span 'n nanomateriaal geskep het wat giftige senuwee-agente kan inaktiveer. Deur middel van 'n paar klein operasies kan navorsers ook antivirale en antibakteriese middels by die materiaal voeg.
Faha het gesê dat MOF 'n "presisie-badspons" is. Nano-grootte materiale is ontwerp met baie gate, wat gas, damp en ander stowwe kan vasvang soos 'n spons water vasvang. In die nuwe saamgestelde materiaal het die holte van die MOF 'n katalisator wat giftige chemikalieë, virusse en bakterieë kan inaktiveer. Poreuse nanomateriale kan maklik op tekstielvesels bedek word.
Navorsers het bevind dat MOF/vesel-komposiete vinnige aktiwiteit teen SARS-CoV-2, sowel as Gram-negatiewe bakterieë (E. coli) en Gram-positiewe bakterieë (Staphylococcus aureus) getoon het. Boonop kan MOF/vesel-komposiete wat met aktiewe chloor gelaai is, mosterdgas en sy chemiese analoë (2-chloroetieletielsulfied, CEES) vinnig afbreek. Die nanoporieë van die MOF-materiaal wat op die tekstiel bedek is, is wyd genoeg om sweet en water te laat ontsnap.
Farha het bygevoeg dat hierdie saamgestelde materiaal skaalbaar is omdat dit slegs basiese tekstielverwerkingstoerusting benodig wat tans in die industrie gebruik word. Wanneer dit saam met 'n masker gebruik word, behoort die materiaal terselfdertyd die volgende te kan doen: om die maskerdraer teen virusse in hul omgewing te beskerm, en om individue te beskerm wat in kontak kom met die besmette persoon wat die masker dra.
Navorsers kan ook die aktiewe plekke van materiale op atoomvlak verstaan. Dit stel hulle en ander in staat om struktuur-prestasie-verhoudings af te lei om ander MOF-gebaseerde saamgestelde materiale te skep.
Immobiliseer hernubare aktiewe chloor in sirkonium-gebaseerde MOF-tekstielkomposiete om biologiese en chemiese bedreigings uit te skakel. Tydskrif van die Amerikaanse Chemiese Vereniging, 30 September 2021.
Organisasietipe Organisasietipe Privaatsektor/Nywerheid Akademies Federale Regering Staats-/Plaaslike Regering Militêr Nie-winsgewend Media/Openbare Betrekkinge Ander
Plasingstyd: 23 Okt-2021