Programabilni kompozitni materijal od kristalne spužvaste tkanine koji se koristi za eliminaciju bioloških i hemijskih prijetnji. Izvor slike: Univerzitet Northwestern
Višenamjenski kompozitni materijal od vlakana na bazi MOF-a, dizajniran ovdje, može se koristiti kao zaštitna tkanina protiv bioloških i hemijskih prijetnji.
Multifunkcionalni i obnovljivi insekticidni i detoksikacijski tekstili na bazi N-klora koriste snažan organski okvir od cirkonijum metala (MOF)
Vlaknasti kompozitni materijal pokazuje brzu biocidnu aktivnost protiv gram-negativnih bakterija (E. coli) i gram-pozitivnih bakterija (Staphylococcus aureus), a svaki soj se može smanjiti do 7 logaritama u roku od 5 minuta.
MOF/vlaknasti kompoziti opterećeni aktivnim hlorom mogu selektivno i brzo razgraditi sumporni iperit i njegov hemijski analog 2-hloroetil etil sulfid (CEES) sa vremenom poluraspada manjim od 3 minute.
Istraživački tim sa Univerziteta Northwestern razvio je multifunkcionalnu kompozitnu tkaninu koja može eliminirati biološke prijetnje (poput novog koronavirusa koji uzrokuje COVID-19) i hemijske prijetnje (poput onih koje se koriste u hemijskom ratovanju).
Nakon što je tkanina oštećena, materijal se može vratiti u prvobitno stanje jednostavnim tretmanom izbjeljivanja.
„Posjedovanje materijala s dvostrukom funkcijom koji može istovremeno inaktivirati hemijske i biološke toksine je ključno jer je složenost integriranja više materijala za dovršetak ovog posla vrlo visoka“, rekao je Omar Farha sa Univerziteta Northwestern, stručnjak za metal-organski okvir ili MOF, a ovo je osnova tehnologije.
Farha je profesor hemije na Weinberg školi umjetnosti i nauka i koautor studije. Član je Međunarodnog instituta za nanotehnologiju na Univerzitetu Northwestern.
MOF/vlaknasti kompoziti zasnovani su na ranijem istraživanju u kojem je Farhin tim stvorio nanomaterijali koji mogu inaktivirati otrovne nervne agense. Kroz neke manje operacije, istraživači također mogu dodati antivirusna i antibakterijska sredstva materijalu.
Faha je rekao da je MOF "precizna spužva za kupanje". Nanomaterijali su dizajnirani s mnogo rupa koje mogu zarobiti plin, paru i druge tvari poput spužve koja zarobljava vodu. U novoj kompozitnoj tkanini, šupljina MOF-a ima katalizator koji može inaktivirati otrovne hemikalije, viruse i bakterije. Porozni nanomaterijali mogu se lako nanijeti na tekstilna vlakna.
Istraživači su otkrili da MOF/vlaknasti kompoziti pokazuju brzu aktivnost protiv SARS-CoV-2, kao i gram-negativnih bakterija (E. coli) i gram-pozitivnih bakterija (Staphylococcus aureus). Osim toga, MOF/vlaknasti kompoziti napunjeni aktivnim hlorom mogu brzo razgraditi iperit i njegove hemijske analoge (2-hloroetil etil sulfid, CEES). Nanopore MOF materijala premazanog na tekstilu su dovoljno široke da omoguće izlazak znoja i vode.
Farha je dodao da je ovaj kompozitni materijal skalabilan jer zahtijeva samo osnovnu opremu za preradu tekstila koja se trenutno koristi u industriji. Kada se koristi u kombinaciji s maskom, materijal bi trebao biti u stanju istovremeno: zaštititi osobu koja nosi masku od virusa u njihovoj blizini i zaštititi osobe koje dođu u kontakt sa zaraženom osobom koja nosi masku.
Istraživači također mogu razumjeti aktivna mjesta materijala na atomskom nivou. To im omogućava i drugima da izvedu odnose između strukture i performansi kako bi stvorili druge kompozitne materijale na bazi MOF-a.
Imobilizacija obnovljivog aktivnog hlora u MOF tekstilnim kompozitima na bazi cirkonijuma radi eliminacije bioloških i hemijskih prijetnji. Časopis Američkog hemijskog društva, 30. septembar 2021.
Vrsta organizacije Vrsta organizacije Privatni sektor/Industrija Akademska Federalna vlada Državna/Lokalna uprava Vojna Neprofitna organizacija Mediji/Odnosi s javnošću Ostalo
Vrijeme objave: 23. oktobar 2021.