Material komposit kain spons kristal yang dapat diprogram digunakan untuk menghilangkan ancaman biologis dan kimia. Sumber gambar: Universitas Northwestern
Bahan komposit serat multifungsi berbasis MOF yang dirancang di sini dapat digunakan sebagai kain pelindung terhadap ancaman biologis dan kimia.
Tekstil insektisida dan detoksifikasi berbasis N-kloro multifungsi dan terbarukan menggunakan rangka organik logam zirkonium (MOF) yang kuat
Bahan komposit serat menunjukkan aktivitas biocidal 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-kloroetil etil sulfida (CEES) dengan waktu paruh kurang dari 3 menit.
Sebuah tim peneliti dari Universitas Northwestern 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 terancam, bahan tersebut dapat dikembalikan ke keadaan aslinya melalui perawatan pemutihan sederhana.
"Memiliki material fungsional ganda yang secara bersamaan dapat menonaktifkan racun kimia dan biologis sangatlah penting karena kompleksitas dalam mengintegrasikan beberapa material untuk menyelesaikan pekerjaan ini sangat tinggi," ujar Omar Farha dari Northwestern University, pakar kerangka logam-organik atau MOF. Inilah fondasi teknologinya.
Farha adalah profesor kimia di Sekolah Seni dan Sains Weinberg dan penulis korespondensi bersama studi ini. Ia adalah anggota Institut Nanoteknologi Internasional di Universitas Northwestern.
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 lainnya layaknya spons 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 yang cepat terhadap SARS-CoV-2, serta bakteri Gram-negatif (E. coli) dan bakteri Gram-positif (Staphylococcus aureus). Selain itu, komposit MOF/serat yang mengandung klorin aktif dapat dengan cepat mendegradasi gas mustard dan analog kimianya (2-kloroetil etil sulfida, CEES). Pori-pori nano bahan MOF yang dilapisi pada tekstil cukup lebar untuk memungkinkan keringat dan air keluar.
Farha menambahkan bahwa material komposit ini dapat ditingkatkan skalanya karena hanya membutuhkan peralatan pemrosesan tekstil dasar yang saat ini digunakan di industri. Ketika digunakan bersama masker, material ini diharapkan dapat berfungsi secara bersamaan: melindungi pemakai masker dari virus di sekitarnya, dan melindungi individu yang berkontak dengan orang terinfeksi yang memakai masker.
Para peneliti juga dapat memahami situs aktif material pada tingkat atom. Hal ini memungkinkan mereka dan peneliti lain untuk mendapatkan hubungan struktur-kinerja guna menciptakan material komposit berbasis MOF lainnya.
Imobilisasi 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 Swasta/Industri Akademik Pemerintah Federal Pemerintah Negara Bagian/Daerah Militer Nirlaba Media/Hubungan Masyarakat Lainnya
Waktu posting: 23-Okt-2021