Programabilni kristalni kompozitni materijal od spužvaste tkanine koji se koristi za uklanjanje bioloških i kemijskih prijetnji. Izvor slike: Sveučilište Northwestern
Višenamjenski vlaknasti kompozitni materijal na bazi MOF-a dizajniran ovdje može se koristiti kao zaštitna tkanina protiv bioloških i kemijskih prijetnji.
Višenamjenski i obnovljivi insekticidni i detoksikacijski tekstili na bazi N-klora koriste snažan organski okvir od cirkonija (MOF)
Vlaknasti kompozitni materijal pokazuje brzu biocidnu aktivnost protiv gram-negativnih bakterija (E. coli) i gram-pozitivnih bakterija (Staphylococcus aureus), a svaki soj može se smanjiti za do 7 logaritama unutar 5 minuta.
MOF/vlaknasti kompoziti opterećeni aktivnim klorom mogu selektivno i brzo razgraditi sumporni iperit i njegov kemijski analog 2-kloroetil etil sulfid (CEES) s poluživotom manjim od 3 minute.
Istraživački tim sa Sveučilišta Northwestern razvio je multifunkcionalnu kompozitnu tkaninu koja može eliminirati biološke prijetnje (poput novog koronavirusa koji uzrokuje COVID-19) i kemijske prijetnje (poput onih koje se koriste u kemijskom ratovanju).
Nakon što je tkanina oštećena, materijal se može vratiti u prvobitno stanje jednostavnim tretmanom izbjeljivanja.
„Imati dvostruko funkcionalni materijal koji može istovremeno inaktivirati kemijske i biološke toksine ključno je jer je složenost integriranja više materijala za dovršetak ovog posla vrlo visoka“, rekao je Omar Farha sa Sveučilišta Northwestern, stručnjak za metal-organski okvir ili MOF, a ovo je temelj tehnologije.
Farha je profesor kemije na Weinberg School of Arts and Sciences i koautor studije. Član je Međunarodnog instituta za nanotehnologiju na Sveučilištu Northwestern.
MOF/vlaknasti kompoziti temelje se na ranijem istraživanju u kojem je Farhin tim stvorio nanomaterijali koji mogu inaktivirati otrovne živčane agense. Kroz neke male 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 kemikalije, viruse i bakterije. Porozni nanomaterijali mogu se lako premazati 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 klorom mogu brzo razgraditi iperit i njegove kemijske analoge (2-kloroetil etil sulfid, CEES). Nanopore MOF materijala premazanog na tekstilu dovoljno su široke da omogućuju izlazak znoja i vode.
Farha je dodao da je ovaj kompozitni materijal skalabilan jer zahtijeva samo osnovnu opremu za obradu tekstila koja se trenutno koristi u industriji. Kada se koristi zajedno s maskom, materijal bi trebao moći istovremeno: zaštititi nositelja maske 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 atomskoj razini. To njima i drugima omogućuje da izvedu odnose između strukture i performansi kako bi stvorili druge kompozitne materijale na bazi MOF-a.
Imobilizacija obnovljivog aktivnog klora u MOF tekstilnim kompozitima na bazi cirkonija radi uklanjanja bioloških i kemijskih prijetnji. Journal of the American Chemical Society, 30. rujna 2021.
Vrsta organizacije Vrsta organizacije Privatni sektor/Industrija Akademska Savezna vlada Državna/Lokalna uprava Vojna Neprofitna organizacija Mediji/Odnosi s javnošću Ostalo
Vrijeme objave: 23. listopada 2021.