Material komposit kain spons kristalin yang dapat diprogram digunakan untuk menghilangkan ancaman biologis dan kimia. Sumber gambar: Universitas Northwestern
Material komposit serat berbasis MOF multifungsi yang dirancang di sini dapat digunakan sebagai kain pelindung terhadap ancaman biologis dan kimia.
Tekstil multifungsi dan terbarukan berbasis N-kloro yang bersifat insektisida dan detoksifikasi menggunakan kerangka organik logam zirkonium (MOF) yang kuat.
Material komposit serat menunjukkan aktivitas biosidal yang cepat terhadap bakteri Gram-negatif (E. coli) dan bakteri Gram-positif (Staphylococcus aureus), dan setiap strain dapat dikurangi hingga 7 logaritma dalam waktu 5 menit.
Komposit MOF/serat yang mengandung klorin aktif dapat secara selektif dan cepat mendegradasi sulfur mustard dan analog kimianya, 2-chloroethyl ethyl sulfide (CEES), dengan waktu paruh kurang dari 3 menit.
Sebuah tim peneliti dari Northwestern University telah mengembangkan kain komposit multifungsi yang dapat menghilangkan ancaman biologis (seperti virus corona baru yang menyebabkan COVID-19) dan ancaman kimia (seperti yang digunakan dalam perang kimia).
Setelah kain tersebut rusak, bahan tersebut dapat dikembalikan ke kondisi semula melalui perawatan pemutihan sederhana.
“Memiliki material dwifungsi yang dapat secara bersamaan menonaktifkan racun kimia dan biologis sangat penting karena kompleksitas pengintegrasian berbagai material untuk menyelesaikan pekerjaan ini sangat tinggi,” kata Omar Farha dari Northwestern University, yang merupakan pakar kerangka logam-organik atau MOF, ini adalah dasar dari teknologi tersebut.
Farha adalah seorang profesor kimia di Weinberg School of Arts and Sciences dan salah satu penulis utama studi tersebut. Ia juga merupakan anggota International Institute of Nanotechnology di Northwestern University.
Komposit MOF/serat didasarkan pada penelitian sebelumnya di mana tim Farha menciptakan nanomaterial yang dapat menonaktifkan agen saraf beracun. Melalui beberapa operasi kecil, para peneliti juga dapat menambahkan agen antivirus dan antibakteri ke dalam material tersebut.
Faha mengatakan bahwa MOF adalah "spons mandi presisi." Material berukuran nano dirancang dengan banyak lubang, yang dapat memerangkap gas, uap, dan zat lain seperti spons yang memerangkap air. Pada kain komposit baru ini, rongga MOF memiliki katalis yang dapat menonaktifkan bahan kimia beracun, virus, dan bakteri. Nanomaterial berpori dapat dengan mudah dilapisi pada serat tekstil.
Para peneliti menemukan bahwa komposit MOF/serat menunjukkan aktivitas cepat terhadap SARS-CoV-2, serta bakteri Gram-negatif (E. coli) dan bakteri Gram-positif (Staphylococcus aureus). Selain itu, komposit MOF/serat yang diisi dengan klorin aktif dapat dengan cepat mendegradasi gas mustard dan analog kimianya (2-kloroetil etil sulfida, CEES). Nanopori material MOF yang dilapisi pada tekstil cukup lebar untuk memungkinkan keringat dan air keluar.
Farha menambahkan bahwa material komposit ini dapat diskalakan karena hanya membutuhkan peralatan pemrosesan tekstil dasar yang saat ini digunakan di industri. Ketika digunakan bersamaan dengan masker, material ini seharusnya mampu berfungsi secara bersamaan: melindungi pemakai masker dari virus di sekitarnya, dan melindungi individu yang melakukan kontak dengan orang yang terinfeksi yang mengenakan masker.
Para peneliti juga dapat memahami situs aktif material pada tingkat atom. Hal ini memungkinkan mereka dan pihak lain untuk memperoleh hubungan struktur-kinerja guna menciptakan material komposit berbasis MOF lainnya.
Mengimobilisasi klorin aktif terbarukan dalam komposit tekstil MOF berbasis zirkonium untuk menghilangkan ancaman biologis dan kimia. Jurnal American Chemical Society, 30 September 2021.
Jenis Organisasi Jenis Organisasi Sektor/Industri Swasta Akademik Pemerintah Federal Pemerintah Negara Bagian/Lokal Militer Nirlaba Media/Hubungan Masyarakat Lainnya
Waktu posting: 23 Oktober 2021