नयाँ पुन: प्रयोग गर्न मिल्ने कपडाहरूले जैविक र रासायनिक खतराहरूलाई हटाउन सक्छन्

जैविक र रासायनिक खतराहरू हटाउन प्रयोग गरिने प्रोग्रामेबल क्रिस्टलीय स्पन्ज कपडा कम्पोजिट सामग्री। छवि स्रोत: नर्थवेस्टर्न विश्वविद्यालय
यहाँ डिजाइन गरिएको बहुकार्यात्मक MOF-आधारित फाइबर कम्पोजिट सामग्री जैविक र रासायनिक खतराहरू विरुद्ध सुरक्षात्मक कपडाको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ।
बहुकार्यात्मक र नवीकरणीय एन-क्लोरो-आधारित कीटनाशक र डिटोक्सिफाइङ कपडाहरूले बलियो जिरकोनियम धातु जैविक फ्रेम (MOF) प्रयोग गर्छन्।
फाइबर कम्पोजिट सामग्रीले ग्राम-नेगेटिभ ब्याक्टेरिया (ई. कोलाई) र ग्राम-पोजिटिभ ब्याक्टेरिया (स्टेफिलोकोकस ऑरियस) दुवै विरुद्ध द्रुत जैविकनाशक गतिविधि देखाउँछ, र प्रत्येक स्ट्रेनलाई ५ मिनेट भित्र ७ लोगारिदमसम्म घटाउन सकिन्छ।
सक्रिय क्लोरिनले भरिएका MOF/फाइबर कम्पोजिटहरूले सल्फर मस्टर्ड र यसको रासायनिक एनालग २-क्लोरोइथिल इथाइल सल्फाइड (CEES) लाई ३ मिनेट भन्दा कमको आधा-जीवनका साथ छनोट गरी द्रुत रूपमा घटाउन सक्छन्।
नर्थवेस्टर्न युनिभर्सिटीको अनुसन्धान टोलीले जैविक खतराहरू (जस्तै COVID-19 निम्त्याउने नयाँ कोरोनाभाइरस) र रासायनिक खतराहरू (जस्तै रासायनिक युद्धमा प्रयोग हुने) लाई हटाउन सक्ने बहु-कार्यात्मक कम्पोजिट कपडा विकास गरेको छ।
कपडा खतरामा परेपछि, साधारण ब्लीचिंग उपचार मार्फत सामग्रीलाई यसको मूल अवस्थामा पुनर्स्थापित गर्न सकिन्छ।
"रासायनिक र जैविक विषाक्त पदार्थहरूलाई एकैसाथ निष्क्रिय पार्न सक्ने दोहोरो-कार्यात्मक सामग्री हुनु महत्त्वपूर्ण छ किनभने यो काम पूरा गर्न धेरै सामग्रीहरू एकीकृत गर्ने जटिलता धेरै उच्च छ," नर्थवेस्टर्न युनिभर्सिटीका ओमर फरहाले भने, जो धातु-जैविक फ्रेमवर्क वा MOF विशेषज्ञ हुन्, यो प्रविधिको जग हो।
फराहा वेनबर्ग स्कूल अफ आर्ट्स एण्ड साइन्सेसमा रसायनशास्त्रकी प्राध्यापक र अध्ययनकी सह-संवाददाता लेखक हुन्। उनी नर्थवेस्टर्न युनिभर्सिटीको इन्टरनेशनल इन्स्टिच्युट अफ नानोटेक्नोलोजीका सदस्य हुन्।
MOF/फाइबर कम्पोजिटहरू पहिलेको अनुसन्धानमा आधारित छन् जसमा फरहाको टोलीले विषाक्त स्नायु एजेन्टहरूलाई निष्क्रिय पार्न सक्ने न्यानोमटेरियल सिर्जना गरेको थियो। केही साना अपरेशनहरू मार्फत, अनुसन्धानकर्ताहरूले सामग्रीमा एन्टिभाइरल र एन्टिब्याक्टेरियल एजेन्टहरू पनि थप्न सक्छन्।
फाहाले भने कि MOF एक "सटीक बाथ स्पन्ज" हो। न्यानो-आकारका सामग्रीहरू धेरै प्वालहरू सहित डिजाइन गरिएका छन्, जसले ग्यास, वाष्प र अन्य पदार्थहरूलाई फसाउन सक्छ जस्तै स्पन्जले पानीलाई फसाउँछ। नयाँ कम्पोजिट कपडामा, MOF को गुहामा एक उत्प्रेरक छ जसले विषाक्त रसायन, भाइरस र ब्याक्टेरियालाई निष्क्रिय पार्न सक्छ। छिद्रपूर्ण न्यानोमटेरियलहरू कपडा फाइबरहरूमा सजिलै लेपित गर्न सकिन्छ।
अनुसन्धानकर्ताहरूले पत्ता लगाए कि MOF/फाइबर कम्पोजिटहरूले SARS-CoV-2, साथै ग्राम-नेगेटिभ ब्याक्टेरिया (E. coli) र ग्राम-पोजिटिभ ब्याक्टेरिया (Staphylococcus aureus) विरुद्ध द्रुत गतिविधि देखाएका छन्। थप रूपमा, सक्रिय क्लोरिनले भरिएका MOF/फाइबर कम्पोजिटहरूले मस्टर्ड ग्यास र यसको रासायनिक एनालगहरू (2-क्लोरोइथिल इथाइल सल्फाइड, CEES) लाई द्रुत रूपमा घटाउन सक्छन्। कपडामा लेपित MOF सामग्रीको न्यानोपोरहरू पसिना र पानी बाहिर निस्कन अनुमति दिन पर्याप्त चौडा हुन्छन्।
फरहाले थपिन् कि यो कम्पोजिट सामग्री स्केलेबल छ किनभने यसलाई हाल उद्योगमा प्रयोग हुने आधारभूत कपडा प्रशोधन उपकरणहरू मात्र चाहिन्छ। मास्कसँग संयोजनमा प्रयोग गर्दा, सामग्रीले एकै समयमा काम गर्न सक्षम हुनुपर्छ: मास्क लगाउने व्यक्तिलाई उनीहरूको वरपरको भाइरसबाट जोगाउन, र मास्क लगाएको संक्रमित व्यक्तिको सम्पर्कमा आउने व्यक्तिहरूलाई जोगाउन।
अनुसन्धानकर्ताहरूले आणविक स्तरमा सामग्रीहरूको सक्रिय साइटहरू पनि बुझ्न सक्छन्। यसले उनीहरू र अरूलाई अन्य MOF-आधारित कम्पोजिट सामग्रीहरू सिर्जना गर्न संरचना-प्रदर्शन सम्बन्धहरू प्राप्त गर्न अनुमति दिन्छ।
जैविक र रासायनिक खतराहरू हटाउन जिरकोनियम-आधारित MOF टेक्सटाइल कम्पोजिटहरूमा नवीकरणीय सक्रिय क्लोरीनलाई स्थिर गर्नुहोस्। जर्नल अफ द अमेरिकन केमिकल सोसाइटी, सेप्टेम्बर ३०, २०२१।
संगठन प्रकार संगठन प्रकार निजी क्षेत्र/उद्योग शैक्षिक संघीय सरकार राज्य/स्थानीय सरकार सैन्य गैर-नाफामुखी मिडिया/जनसम्पर्क अन्य