જૈવિક અને રાસાયણિક જોખમોને દૂર કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા પ્રોગ્રામેબલ સ્ફટિકીય સ્પોન્જ ફેબ્રિક સંયુક્ત સામગ્રી. છબી સ્ત્રોત: નોર્થવેસ્ટર્ન યુનિવર્સિટી
અહીં ડિઝાઇન કરાયેલ મલ્ટિફંક્શનલ MOF-આધારિત ફાઇબર કમ્પોઝિટ મટિરિયલનો ઉપયોગ જૈવિક અને રાસાયણિક જોખમો સામે રક્ષણાત્મક કાપડ તરીકે થઈ શકે છે.
બહુવિધ કાર્યાત્મક અને નવીનીકરણીય N-ક્લોરો-આધારિત જંતુનાશક અને ડિટોક્સિફાઇંગ કાપડ મજબૂત ઝિર્કોનિયમ મેટલ ઓર્ગેનિક ફ્રેમ (MOF) નો ઉપયોગ કરે છે.
ફાઇબર કમ્પોઝિટ મટિરિયલ ગ્રામ-નેગેટિવ બેક્ટેરિયા (ઇ. કોલી) અને ગ્રામ-પોઝિટિવ બેક્ટેરિયા (સ્ટેફાયલોકોકસ ઓરિયસ) બંને સામે ઝડપી બાયોસાઇડલ પ્રવૃત્તિ દર્શાવે છે, અને દરેક સ્ટ્રેનને 5 મિનિટમાં 7 લોગરીધમ્સ સુધી ઘટાડી શકાય છે.
સક્રિય ક્લોરિનથી ભરેલા MOF/ફાઇબર કમ્પોઝિટ સલ્ફર મસ્ટર્ડ અને તેના રાસાયણિક એનાલોગ 2-ક્લોરોઇથિલ ઇથિલ સલ્ફાઇડ (CEES) ને પસંદગીયુક્ત અને ઝડપથી ઘટાડી શકે છે, જેનું અર્ધ-જીવન 3 મિનિટથી ઓછા સમયનું હોય છે.
નોર્થવેસ્ટર્ન યુનિવર્સિટીની એક સંશોધન ટીમે એક બહુવિધ કાર્યક્ષમ સંયુક્ત ફેબ્રિક વિકસાવ્યું છે જે જૈવિક જોખમો (જેમ કે COVID-19 નું કારણ બને છે તે નવો કોરોનાવાયરસ) અને રાસાયણિક જોખમો (જેમ કે રાસાયણિક યુદ્ધમાં વપરાતા) ને દૂર કરી શકે છે.
કાપડ ખતરામાં આવી ગયા પછી, સરળ બ્લીચિંગ ટ્રીટમેન્ટ દ્વારા સામગ્રીને તેની મૂળ સ્થિતિમાં પાછી લાવી શકાય છે.
"રાસાયણિક અને જૈવિક ઝેરી તત્વોને એકસાથે નિષ્ક્રિય કરી શકે તેવી દ્વિ-કાર્યકારી સામગ્રી હોવી ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે કારણ કે આ કાર્ય પૂર્ણ કરવા માટે બહુવિધ સામગ્રીને એકીકૃત કરવાની જટિલતા ખૂબ ઊંચી છે," નોર્થવેસ્ટર્ન યુનિવર્સિટીના ઓમર ફરહાએ જણાવ્યું હતું, જે મેટલ-ઓર્ગેનિક ફ્રેમવર્ક અથવા MOF નિષ્ણાતો છે, આ ટેકનોલોજીનો પાયો છે.
ફરહા વેઈનબર્ગ સ્કૂલ ઓફ આર્ટ્સ એન્ડ સાયન્સમાં રસાયણશાસ્ત્રના પ્રોફેસર છે અને અભ્યાસના સહ-સંબંધિત લેખક છે. તેઓ નોર્થવેસ્ટર્ન યુનિવર્સિટી ખાતે ઇન્ટરનેશનલ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ નેનોટેકનોલોજીના સભ્ય છે.
MOF/ફાઇબર કમ્પોઝિટ અગાઉના સંશોધન પર આધારિત છે જેમાં ફરહાની ટીમે એક નેનોમટીરિયલ બનાવ્યું હતું જે ઝેરી ચેતા એજન્ટોને નિષ્ક્રિય કરી શકે છે. કેટલાક નાના ઓપરેશન દ્વારા, સંશોધકો સામગ્રીમાં એન્ટિવાયરલ અને એન્ટીબેક્ટેરિયલ એજન્ટો પણ ઉમેરી શકે છે.
ફહાએ કહ્યું કે MOF એક "ચોકસાઇવાળા બાથ સ્પોન્જ" છે. નેનો-કદના મટિરિયલ્સ ઘણા છિદ્રો સાથે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યા છે, જે ગેસ, વરાળ અને અન્ય પદાર્થોને ફસાવી શકે છે જેમ કે સ્પોન્જ પાણીને ફસાવે છે. નવા સંયુક્ત ફેબ્રિકમાં, MOF ના પોલાણમાં એક ઉત્પ્રેરક છે જે ઝેરી રસાયણો, વાયરસ અને બેક્ટેરિયાને નિષ્ક્રિય કરી શકે છે. છિદ્રાળુ નેનોમટીરિયલ્સ કાપડના તંતુઓ પર સરળતાથી કોટેડ કરી શકાય છે.
સંશોધકોએ શોધી કાઢ્યું કે MOF/ફાઇબર કમ્પોઝિટે SARS-CoV-2, તેમજ ગ્રામ-નેગેટિવ બેક્ટેરિયા (E. coli) અને ગ્રામ-પોઝિટિવ બેક્ટેરિયા (સ્ટેફાયલોકોકસ ઓરિયસ) સામે ઝડપી પ્રવૃત્તિ દર્શાવી હતી. વધુમાં, સક્રિય ક્લોરિનથી ભરેલા MOF/ફાઇબર કમ્પોઝિટ મસ્ટર્ડ ગેસ અને તેના રાસાયણિક એનાલોગ (2-ક્લોરોઇથિલ ઇથિલ સલ્ફાઇડ, CEES) ને ઝડપથી ડિગ્રેડ કરી શકે છે. કાપડ પર કોટેડ MOF સામગ્રીના નેનોપોર્સ પરસેવો અને પાણી બહાર નીકળવા માટે પૂરતા પહોળા હોય છે.
ફરહાએ ઉમેર્યું હતું કે આ સંયુક્ત સામગ્રી સ્કેલેબલ છે કારણ કે તેને ફક્ત ઉદ્યોગમાં ઉપયોગમાં લેવાતા મૂળભૂત કાપડ પ્રક્રિયા ઉપકરણોની જરૂર પડે છે. જ્યારે માસ્ક સાથે ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, ત્યારે સામગ્રી તે જ સમયે કાર્ય કરવા સક્ષમ હોવી જોઈએ: માસ્ક પહેરનારને તેમની આસપાસના વાયરસથી બચાવવા માટે, અને માસ્ક પહેરેલા ચેપગ્રસ્ત વ્યક્તિના સંપર્કમાં આવતા વ્યક્તિઓને સુરક્ષિત રાખવા માટે.
સંશોધકો અણુ સ્તરે સામગ્રીના સક્રિય સ્થળોને પણ સમજી શકે છે. આનાથી તેઓ અને અન્ય લોકો અન્ય MOF-આધારિત સંયુક્ત સામગ્રી બનાવવા માટે રચના-પ્રદર્શન સંબંધો મેળવી શકે છે.
જૈવિક અને રાસાયણિક જોખમોને દૂર કરવા માટે ઝિર્કોનિયમ-આધારિત MOF ટેક્સટાઇલ કમ્પોઝિટમાં નવીનીકરણીય સક્રિય ક્લોરિનને સ્થિર કરો. જર્નલ ઓફ ધ અમેરિકન કેમિકલ સોસાયટી, 30 સપ્ટેમ્બર, 2021.
સંસ્થાનો પ્રકાર સંસ્થાનો પ્રકાર ખાનગી ક્ષેત્ર/ઉદ્યોગ શૈક્ષણિક સંઘીય સરકાર રાજ્ય/સ્થાનિક સરકાર લશ્કરી બિન-લાભકારી મીડિયા/જાહેર સંબંધો અન્ય
પોસ્ટ સમય: ઓક્ટોબર-૨૩-૨૦૨૧