जैविक आणि रासायनिक धोके दूर करण्यासाठी वापरला जाणारा प्रोग्रामेबल क्रिस्टलीय स्पंज फॅब्रिक कंपोझिट मटेरियल. प्रतिमा स्रोत: नॉर्थवेस्टर्न युनिव्हर्सिटी
येथे डिझाइन केलेले बहु-कार्यक्षम MOF-आधारित फायबर कंपोझिट मटेरियल जैविक आणि रासायनिक धोक्यांपासून संरक्षणात्मक कापड म्हणून वापरले जाऊ शकते.
बहुकार्यात्मक आणि नूतनीकरणीय एन-क्लोरो-आधारित कीटकनाशक आणि डिटॉक्सिफायिंग कापड मजबूत झिरकोनियम मेटल ऑरगॅनिक फ्रेम (MOF) वापरतात.
फायबर कंपोझिट मटेरियल ग्राम-नकारात्मक जीवाणू (ई. कोलाई) आणि ग्राम-पॉझिटिव्ह जीवाणू (स्टॅफिलोकोकस ऑरियस) या दोन्हींविरुद्ध जलद जैविकनाशक क्रिया दर्शवते आणि प्रत्येक स्ट्रेन 5 मिनिटांत 7 लॉगरिदमपर्यंत कमी करता येतो.
सक्रिय क्लोरीनने भरलेले MOF/फायबर कंपोझिट सल्फर मस्टर्ड आणि त्याचे रासायनिक अॅनालॉग 2-क्लोरोइथिल इथाइल सल्फाइड (CEES) निवडकपणे आणि वेगाने खराब करू शकतात ज्यांचे अर्धे आयुष्य 3 मिनिटांपेक्षा कमी असते.
नॉर्थवेस्टर्न युनिव्हर्सिटीच्या एका संशोधन पथकाने एक बहु-कार्यक्षम संमिश्र कापड विकसित केले आहे जे जैविक धोके (जसे की COVID-19 ला कारणीभूत असलेला नवीन कोरोनाव्हायरस) आणि रासायनिक धोके (जसे की रासायनिक युद्धात वापरले जाणारे) दूर करू शकते.
कापड धोक्यात आल्यानंतर, साध्या ब्लीचिंग ट्रीटमेंटद्वारे ते साहित्य त्याच्या मूळ स्थितीत परत आणता येते.
"रासायनिक आणि जैविक विषारी घटकांना एकाच वेळी निष्क्रिय करू शकणारे दुहेरी-कार्यात्मक साहित्य असणे अत्यंत महत्त्वाचे आहे कारण हे काम पूर्ण करण्यासाठी अनेक साहित्य एकत्रित करण्याची जटिलता खूप जास्त आहे," असे नॉर्थवेस्टर्न युनिव्हर्सिटीचे ओमर फरहा म्हणाले, जे धातू-सेंद्रिय फ्रेमवर्क किंवा एमओएफ तज्ञ आहेत, हा तंत्रज्ञानाचा पाया आहे.
फरहा या वेनबर्ग स्कूल ऑफ आर्ट्स अँड सायन्सेसमध्ये रसायनशास्त्राच्या प्राध्यापक आहेत आणि या अभ्यासाच्या सह-संबंधित लेखक आहेत. ते नॉर्थवेस्टर्न युनिव्हर्सिटीमधील इंटरनॅशनल इन्स्टिट्यूट ऑफ नॅनोटेक्नॉलॉजीचे सदस्य आहेत.
एमओएफ/फायबर कंपोझिट्स हे पूर्वीच्या संशोधनावर आधारित आहेत ज्यामध्ये फरहा यांच्या टीमने एक नॅनोमटेरियल तयार केले होते जे विषारी मज्जातंतू घटकांना निष्क्रिय करू शकते. काही लहान ऑपरेशन्सद्वारे, संशोधक या पदार्थात अँटीव्हायरल आणि अँटीबॅक्टेरियल एजंट देखील जोडू शकतात.
फाहा म्हणाले की एमओएफ हा एक "प्रिसिजन बाथ स्पंज" आहे. नॅनो-आकाराचे साहित्य अनेक छिद्रांसह डिझाइन केलेले आहे, जे वायू, वाफ आणि इतर पदार्थांना अडकवू शकते जसे स्पंज पाणी अडकवतो. नवीन संमिश्र फॅब्रिकमध्ये, एमओएफच्या पोकळीत एक उत्प्रेरक आहे जो विषारी रसायने, विषाणू आणि बॅक्टेरिया निष्क्रिय करू शकतो. सच्छिद्र नॅनोमटेरियल्स कापडाच्या तंतूंवर सहजपणे लेपित केले जाऊ शकतात.
संशोधकांना असे आढळून आले की MOF/फायबर कंपोझिटने SARS-CoV-2, तसेच ग्राम-निगेटिव्ह बॅक्टेरिया (E. coli) आणि ग्राम-पॉझिटिव्ह बॅक्टेरिया (स्टॅफिलोकोकस ऑरियस) विरुद्ध जलद क्रियाकलाप दर्शविला. याव्यतिरिक्त, सक्रिय क्लोरीनने भरलेले MOF/फायबर कंपोझिट मस्टर्ड गॅस आणि त्याच्या रासायनिक अॅनालॉग्स (2-क्लोरोइथिल इथाइल सल्फाइड, CEES) जलदपणे खराब करू शकतात. कापडावर लेपित केलेल्या MOF मटेरियलचे नॅनोपोर घाम आणि पाणी बाहेर पडू देण्याइतके रुंद आहेत.
फरहा पुढे म्हणाल्या की हे संमिश्र साहित्य स्केलेबल आहे कारण त्यासाठी सध्या उद्योगात वापरल्या जाणाऱ्या मूलभूत कापड प्रक्रिया उपकरणांची आवश्यकता असते. मास्कसोबत वापरल्यास, ते साहित्य एकाच वेळी कार्य करण्यास सक्षम असले पाहिजे: मास्क घालणाऱ्याला त्यांच्या परिसरातील विषाणूंपासून संरक्षण करण्यासाठी आणि मास्क घातलेल्या संक्रमित व्यक्तीच्या संपर्कात येणाऱ्या व्यक्तींचे संरक्षण करण्यासाठी.
संशोधकांना अणु पातळीवर पदार्थांच्या सक्रिय स्थळांचे आकलन देखील करता येते. यामुळे त्यांना आणि इतरांना इतर MOF-आधारित संमिश्र पदार्थ तयार करण्यासाठी संरचना-कार्यक्षमता संबंध मिळवता येतात.
जैविक आणि रासायनिक धोके दूर करण्यासाठी झिरकोनियम-आधारित एमओएफ टेक्सटाइल कंपोझिटमध्ये अक्षय सक्रिय क्लोरीन स्थिर करा. जर्नल ऑफ द अमेरिकन केमिकल सोसायटी, ३० सप्टेंबर २०२१.
संघटनेचा प्रकार संघटनेचा प्रकार खाजगी क्षेत्र/उद्योग शैक्षणिक संघीय सरकार राज्य/स्थानिक सरकार लष्करी ना-नफा माध्यम/जनसंपर्क इतर
पोस्ट वेळ: ऑक्टोबर-२३-२०२१