Material composto de tecido de esponxa cristalina programable empregado para eliminar ameazas biolóxicas e químicas. Fonte da imaxe: Universidade Northwestern
O material composto de fibra multifuncional baseado en MOF deseñado aquí pode empregarse como tecido protector contra ameazas biolóxicas e químicas.
Téxtiles insecticidas e desintoxicantes multifuncionais e renovables a base de N-cloro que empregan unha forte estrutura orgánica metálica de circonio (MOF)
O material composto de fibra mostra unha rápida actividade biocida tanto contra bacterias gramnegativas (E. coli) como grampositivas (Staphylococcus aureus), e cada cepa pode reducirse ata 7 logaritmos en 5 minutos.
Os compostos de MOF/fibra cargados con cloro activo poden degradar selectiva e rapidamente a mostaza de xofre e o seu análogo químico, o sulfuro de 2-cloroetil etilo (CEES), cunha vida media de menos de 3 minutos.
Un equipo de investigación da Universidade Northwestern desenvolveu un tecido composto multifuncional que pode eliminar as ameazas biolóxicas (como o novo coronavirus que causa a COVID-19) e químicas (como as empregadas na guerra química).
Despois de que o tecido se vexa ameazado, o material pode restaurarse ao seu estado orixinal mediante un simple tratamento de branqueo.
«Ter un material de dobre funcionalidade que poida inactivar simultaneamente tóxicos químicos e biolóxicos é fundamental porque a complexidade de integrar varios materiais para completar este traballo é moi alta», dixo Omar Farha, da Universidade Northwestern, experto en estruturas metalorgánicas ou MOF; esta é a base da tecnoloxía.
Farha é profesor de química na Escola de Artes e Ciencias Weinberg e autor correspondente do estudo. É membro do Instituto Internacional de Nanotecnoloxía da Universidade Northwestern.
Os materiais compostos de fibra/MOF baséanse en investigacións anteriores nas que o equipo de Farha creou un nanomaterial que pode inactivar axentes nerviosos tóxicos. Mediante algunhas pequenas operacións, os investigadores tamén poden engadir axentes antivirais e antibacterianos ao material.
Faha dixo que o MOF é unha "esponxa de baño de precisión". Os materiais de tamaño nanométrico están deseñados con moitos buratos, que poden atrapar gas, vapor e outras substancias como unha esponxa atrapa a auga. No novo tecido composto, a cavidade do MOF ten un catalizador que pode inactivar produtos químicos tóxicos, virus e bacterias. Os nanomateriais porosos pódense aplicar facilmente sobre fibras téxtiles.
Os investigadores descubriron que os materiais compostos de MOF/fibra mostraron unha rápida actividade contra o SARS-CoV-2, así como contra as bacterias gramnegativas (E. coli) e as grampositivas (Staphylococcus aureus). Ademais, os materiais compostos de MOF/fibra cargados con cloro activo poden degradar rapidamente o gas mostaza e os seus análogos químicos (sulfuro de 2-cloroetil etilo, CEES). Os nanoporos do material MOF recuberto sobre o téxtil son o suficientemente anchos como para permitir que a suor e a auga escapen.
Farha engadiu que este material composto é escalable porque só require equipos básicos de procesamento téxtil que se empregan actualmente na industria. Cando se usa xunto cunha máscara, o material debería ser capaz de funcionar ao mesmo tempo: protexer a persoa que a leva dos virus que se atopen preto e protexer ás persoas que entren en contacto coa persoa infectada que a leva posta.
Os investigadores tamén poden comprender os sitios activos dos materiais a nivel atómico. Isto permítelles a eles e a outros derivar relacións estrutura-rendemento para crear outros materiais compostos baseados en MOF.
Inmobilizar cloro activo renovable en materiais compostos téxtiles MOF a base de circonio para eliminar as ameazas biolóxicas e químicas. Journal of the American Chemical Society, 30 de setembro de 2021.
Tipo de organización Tipo de organización Sector privado/industria Académico Goberno federal Goberno estatal/local Militar Sen ánimo de lucro Medios de comunicación/relacións públicas Outros
Data de publicación: 23 de outubro de 2021