Material compuesto de tela de esponja cristalina programable utilizado para eliminar amenazas biológicas y químicas.Fuente de la imagen: Universidad Northwestern
El material compuesto de fibra multifuncional a base de MOF diseñado aquí se puede utilizar como tela protectora contra amenazas biológicas y químicas.
Los textiles insecticidas y desintoxicantes multifuncionales y renovables a base de N-cloro utilizan una fuerte estructura orgánica de metal de circonio (MOF)
El material compuesto de fibra muestra una rápida actividad biocida contra bacterias Gram negativas (E. coli) y Gram positivas (Staphylococcus aureus), y cada cepa se puede reducir hasta 7 logaritmos en 5 minutos.
Los compuestos de MOF/fibra cargados con cloro activo pueden degradar selectiva y rápidamente la mostaza de azufre y su análogo químico, el sulfuro de 2-cloroetil etil (CEES), con una vida media de menos de 3 minutos.
Un equipo de investigación de la Universidad Northwestern ha desarrollado un tejido compuesto multifuncional que puede eliminar amenazas biológicas (como el nuevo coronavirus que causa el COVID-19) y amenazas químicas (como las utilizadas en la guerra química).
Una vez que el tejido se ve amenazado, el material se puede restaurar a su estado original mediante un simple tratamiento de blanqueo.
"Tener un material de doble función que pueda inactivar simultáneamente tóxicos químicos y biológicos es fundamental porque la complejidad de integrar múltiples materiales para completar este trabajo es muy alta", dijo Omar Farha de la Universidad Northwestern, experto en marcos organometálicos o MOF. Esta es la base de la tecnología.
Farha es profesora de química en la Escuela de Artes y Ciencias Weinberg y coautora correspondiente del estudio.Es miembro del Instituto Internacional de Nanotecnología de la Universidad Northwestern.
Los compuestos de MOF/fibra se basan en investigaciones anteriores en las que el equipo de Farha creó un nanomaterial que puede inactivar agentes nerviosos tóxicos.Mediante algunas pequeñas operaciones, los investigadores también pueden agregar agentes antivirales y antibacterianos al material.
Faha dijo que MOF es una "esponja de baño de precisión".Los materiales de tamaño nanométrico están diseñados con muchos agujeros, que pueden atrapar gases, vapores y otras sustancias como una esponja atrapa agua.En el nuevo tejido compuesto, la cavidad del MOF tiene un catalizador que puede inactivar sustancias químicas tóxicas, virus y bacterias.Los nanomateriales porosos se pueden recubrir fácilmente sobre fibras textiles.
Los investigadores descubrieron que los compuestos de MOF/fibra mostraron una rápida actividad contra el SARS-CoV-2, así como contra las bacterias Gram negativas (E. coli) y Gram positivas (Staphylococcus aureus).Además, los compuestos de MOF/fibra cargados con cloro activo pueden degradar rápidamente el gas mostaza y sus análogos químicos (sulfuro de 2-cloroetil etil, CEES).Los nanoporos del material MOF recubierto sobre el tejido son lo suficientemente anchos como para permitir que escapen el sudor y el agua.
Farha añadió que este material compuesto es escalable porque sólo requiere equipos básicos de procesamiento textil que se utilizan actualmente en la industria.Cuando se utiliza junto con una mascarilla, el material debe poder funcionar al mismo tiempo: proteger al usuario de la mascarilla de los virus en su entorno y proteger a las personas que entran en contacto con la persona infectada que lleva la mascarilla.
Los investigadores también pueden comprender los sitios activos de los materiales a nivel atómico.Esto les permite a ellos y a otros derivar relaciones estructura-rendimiento para crear otros materiales compuestos basados en MOF.
Inmovilice cloro activo renovable en compuestos textiles MOF a base de circonio para eliminar amenazas biológicas y químicas.Revista de la Sociedad Química Estadounidense, 30 de septiembre de 2021.
Tipo de organización Tipo de organización Sector privado/industria Académico Gobierno federal Gobierno estatal/local Militar Sin fines de lucro Medios/Relaciones públicas Otro
Hora de publicación: 23 de octubre de 2021