생물학적 및 화학적 위협을 제거하는 데 사용되는 프로그래밍 가능한 결정질 스폰지 직물 복합 재료.이미지 출처: 노스웨스턴 대학교
여기에 설계된 다기능 MOF 기반 섬유 복합 재료는 생물학적 및 화학적 위협에 대한 보호 천으로 사용될 수 있습니다.
다기능 및 재생 가능한 N-클로로 기반 살충 및 해독 직물은 강력한 지르코늄 금속 유기 프레임(MOF)을 사용합니다.
섬유복합재료는 그람음성균(E. coli)과 그람양성균(Staphylococcus aureus) 모두에 대해 빠른 살생물 활성을 나타내며, 각 균주는 5분 이내에 최대 7로그까지 감소 가능
활성 염소가 함유된 MOF/섬유 복합재는 반감기가 3분 미만인 황겨자와 그 화학적 유사체인 2-클로로에틸 에틸 설파이드(CEES)를 선택적이고 빠르게 분해할 수 있습니다.
노스웨스턴 대학 연구팀이 생물학적 위협(예: 코로나19를 유발하는 신형 코로나바이러스)과 화학적 위협(예: 화학전에 사용되는 위협)을 제거할 수 있는 다기능 복합 직물을 개발했습니다.
원단이 위협을 받은 후, 간단한 표백처리를 통해 소재를 원래의 상태로 복원할 수 있습니다.
금속-유기 프레임워크 또는 MOF 전문가인 Northwestern University의 Omar Farha는 "이 작업을 완료하기 위해 여러 재료를 통합하는 복잡성이 매우 높기 때문에 화학적 및 생물학적 독성 물질을 동시에 비활성화할 수 있는 이중 기능성 재료를 갖는 것이 중요합니다."라고 말했습니다. , 이것이 기술의 기초입니다.
Farha는 Weinberg School of Arts and Sciences의 화학 교수이자 이번 연구의 공동 교신저자입니다.그는 노스웨스턴 대학의 국제 나노기술 연구소의 회원입니다.
MOF/섬유 복합재는 Farha 팀이 독성 신경 작용제를 비활성화할 수 있는 나노 물질을 만든 이전 연구를 기반으로 합니다.일부 소규모 작업을 통해 연구자들은 항바이러스제 및 항균제를 재료에 추가할 수도 있습니다.
Faha는 MOF가 "정밀 목욕 스폰지"라고 말했습니다.나노 크기의 재료는 많은 구멍으로 설계되어 가스, 증기 및 스펀지가 물을 가두는 것과 같은 기타 물질을 가둘 수 있습니다.새로운 복합 직물에서 MOF의 공동에는 독성 화학 물질, 바이러스 및 박테리아를 비활성화할 수 있는 촉매가 있습니다.다공성 나노물질은 섬유섬유에 쉽게 코팅될 수 있습니다.
연구원들은 MOF/섬유 복합재가 SARS-CoV-2뿐만 아니라 그람 음성 박테리아(E. coli) 및 그람 양성 박테리아(Staphylococcus aureus)에 대해 빠른 활성을 나타내는 것을 발견했습니다.또한 활성 염소가 포함된 MOF/섬유 복합재는 겨자 가스와 그 화학적 유사체(2-클로로에틸 에틸 설파이드, CEES)를 빠르게 분해할 수 있습니다.직물에 코팅된 MOF 소재의 나노 기공은 땀과 물이 빠져나갈 수 있을 만큼 넓습니다.
Farha는 이 복합 재료가 현재 산업에서 사용되는 기본적인 섬유 가공 장비만 필요하기 때문에 확장성이 있다고 덧붙였습니다.마스크와 함께 사용할 경우 소재는 동시에 마스크 착용자를 주변의 바이러스로부터 보호하고 마스크를 착용한 감염자와 접촉하는 개인을 보호하는 기능을 동시에 수행할 수 있어야 합니다.
연구자들은 원자 수준에서 물질의 활성 부위를 이해할 수도 있습니다.이를 통해 그들과 다른 사람들은 구조-성능 관계를 도출하여 다른 MOF 기반 복합 재료를 만들 수 있습니다.
지르코늄 기반 MOF 섬유 복합재에 재생 가능한 활성 염소를 고정시켜 생물학적 및 화학적 위협을 제거합니다.미국 화학 학회지, 2021년 9월 30일.
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게시 시간: 2021년 10월 23일