Programebla kristala spongoŝtofa kompozita materialo uzata por elimini biologiajn kaj kemiajn minacojn. Bildfonto: Northwestern University
La multfunkcia MOF-bazita fibra kompozita materialo desegnita ĉi tie povas esti uzata kiel protekta tuko kontraŭ biologiaj kaj kemiaj minacoj.
Multfunkciaj kaj renovigeblaj N-kloro-bazitaj insekticidaj kaj senvenenigaj tekstiloj uzas fortan zirkonian metal-organikan kadron (MOF)
La fibra kompozita materialo montras rapidan biocidan agadon kontraŭ kaj Gram-negativaj bakterioj (E. coli) kaj Gram-pozitivaj bakterioj (Staphylococcus aureus), kaj ĉiu trostreĉiĝo povas esti reduktita je ĝis 7 logaritmoj ene de 5 minutoj.
MOF/fibraj kompozitoj ŝarĝitaj per aktiva kloro povas selekteme kaj rapide degradi sulfurmustardon kaj ĝian kemian analogon 2-kloroetilan etilan sulfidon (CEES) kun duoniĝotempo de malpli ol 3 minutoj.
Esplorteamo de Northwestern University disvolvis multfunkcian kompozitan ŝtofon, kiu povas elimini biologiajn minacojn (kiel ekzemple la novan koronaviruson, kiu kaŭzas COVID-19) kaj kemiajn minacojn (kiel ekzemple tiujn uzatajn en kemia militado).
Post kiam la ŝtofo estas minacita, la materialo povas esti restarigita al sia originala stato per simpla blankiga traktado.
“Havi duoble-funkcian materialon, kiu povas samtempe inaktivigi kemiajn kaj biologiajn toksaĵojn, estas kritika, ĉar la komplekseco de integrado de pluraj materialoj por kompletigi ĉi tiun laboron estas tre alta,” diris Omar Farha de Northwestern University, kiu estas spertulo pri metal-organikaj kadroj aŭ MOF; ĉi tio estas la fundamento de teknologio.
Farha estas profesoro pri kemio ĉe la Weinberg Lernejo de Artoj kaj Sciencoj kaj la kunresponda aŭtoro de la studo. Li estas membro de la Internacia Instituto de Nanoteknologio ĉe Northwestern Universitato.
MOF/fibraj kompozitoj baziĝas sur pli fruaj esploroj, en kiuj la teamo de Farha kreis nanomaterialon, kiu povas inaktivigi toksajn nervotoksinojn. Per kelkaj malgrandaj operacioj, esploristoj ankaŭ povas aldoni antivirusajn kaj kontraŭbakteriajn agentojn al la materialo.
Faha diris, ke MOF estas "preciza banospongo". Nano-grandaj materialoj estas desegnitaj kun multaj truoj, kiuj povas kapti gason, vaporon kaj aliajn substancojn simile al spongo, kiu kaptas akvon. En la nova kompozita ŝtofo, la kavaĵo de la MOF havas katalizilon, kiu povas malaktivigi toksajn kemiaĵojn, virusojn kaj bakteriojn. Poraj nanomaterialoj povas esti facile kovritaj per tekstilaj fibroj.
Esploristoj trovis, ke MOF/fibraj kompozitoj montris rapidan agadon kontraŭ SARS-CoV-2, same kiel Gram-negativaj bakterioj (E. coli) kaj Gram-pozitivaj bakterioj (Staphylococcus aureus). Krome, MOF/fibraj kompozitoj ŝarĝitaj per aktiva kloro povas rapide degradi iperitan gason kaj ĝiajn kemiajn analogojn (2-kloroetila etila sulfido, CEES). La nanoporoj de la MOF-materialo kovrita sur la tekstilon estas sufiĉe larĝaj por permesi al ŝvito kaj akvo eskapi.
Farha aldonis, ke ĉi tiu kompozita materialo estas skalebla ĉar ĝi nur postulas bazan tekstilan prilaboran ekipaĵon nuntempe uzatan en la industrio. Kiam uzata kune kun masko, la materialo devus povi funkcii samtempe: protekti la maskoportanton kontraŭ virusoj en ilia ĉirkaŭaĵo, kaj protekti individuojn, kiuj kontaktas la infektitan personon portantan la maskon.
Esploristoj ankaŭ povas kompreni la aktivajn lokojn de materialoj je la atomnivelo. Tio permesas al ili kaj al aliaj derivi strukturo-efikecajn rilatojn por krei aliajn MOF-bazitajn kompozitajn materialojn.
Senmovigi renovigeblan aktivan kloron en zirkonio-bazitaj MOF-tekstilaj kompozitoj por elimini biologiajn kaj kemiajn minacojn. Journal of the American Chemical Society, 30-a de septembro 2021.
Organiztipo Organiztipo Privata Sektoro/Industrio Akademia Federacia Registaro Ŝtata/Loka Registaro Militistaro Ne-profita Amaskomunikilaro/Publikaj Rilatoj Alia
Afiŝtempo: 23-a de oktobro 2021