Programmerbart krystallinsk svampstoff komposittmateriale brukt for å eliminere biologiske og kjemiske trusler.Bildekilde: Northwestern University
Det multifunksjonelle MOF-baserte fiberkomposittmaterialet som er designet her, kan brukes som en beskyttende klut mot biologiske og kjemiske trusler.
Multifunksjonelle og fornybare N-klorbaserte insektdrepende og avgiftende tekstiler bruker en sterk organisk ramme av zirkoniummetall (MOF)
Fiberkomposittmaterialet viser rask biocid aktivitet mot både Gram-negative bakterier (E. coli) og Gram-positive bakterier (Staphylococcus aureus), og hver stamme kan reduseres med opptil 7 logaritmer innen 5 minutter
MOF/fiberkompositter lastet med aktivt klor kan selektivt og raskt bryte ned svovelsennep og dens kjemiske analog 2-kloretyletylsulfid (CEES) med en halveringstid på mindre enn 3 minutter
Et forskerteam fra Northwestern University har utviklet et multifunksjonelt komposittstoff som kan eliminere biologiske trusler (som det nye koronaviruset som forårsaker COVID-19) og kjemiske trusler (som de som brukes i kjemisk krigføring).
Etter at stoffet er truet, kan materialet gjenopprettes til sin opprinnelige tilstand gjennom en enkel blekebehandling.
"Å ha et dobbeltfunksjonelt materiale som samtidig kan inaktivere kjemiske og biologiske giftstoffer er kritisk fordi kompleksiteten ved å integrere flere materialer for å fullføre dette arbeidet er veldig høy," sa Omar Farha fra Northwestern University, som er et metall-organisk rammeverk eller MOF-eksperter. , dette er grunnlaget for teknologi.
Farha er professor i kjemi ved Weinberg School of Arts and Sciences og den samme forfatteren av studien.Han er medlem av International Institute of Nanotechnology ved Northwestern University.
MOF/fiberkompositter er basert på tidligere forskning der Farhas team laget et nanomateriale som kan inaktivere giftige nervemidler.Gjennom noen små operasjoner kan forskere også tilsette antivirale og antibakterielle midler til materialet.
Faha sa at MOF er en "presisjonsbadesvamp."Materialer i nanostørrelse er designet med mange hull, som kan fange opp gass, damp og andre stoffer som en svamp fanger vann.I det nye komposittstoffet har hulrommet til MOF en katalysator som kan inaktivere giftige kjemikalier, virus og bakterier.Porøse nanomaterialer kan enkelt belegges på tekstilfibre.
Forskere fant at MOF/fiberkompositter viste rask aktivitet mot SARS-CoV-2, så vel som gramnegative bakterier (E. coli) og grampositive bakterier (Staphylococcus aureus).I tillegg kan MOF/fiberkompositter fylt med aktivt klor raskt bryte ned sennepsgass og dens kjemiske analoger (2-kloretyletylsulfid, CEES).Nanoporene i MOF-materialet som er belagt på tekstilen er brede nok til å la svette og vann slippe ut.
Farha la til at dette komposittmaterialet er skalerbart fordi det bare krever grunnleggende tekstilbehandlingsutstyr som brukes i industrien.Når det brukes sammen med en maske, skal materialet kunne fungere samtidig: å beskytte maskebæreren mot virus i deres nærhet, og for å beskytte personer som kommer i kontakt med den smittede personen som bærer masken.
Forskere kan også forstå de aktive stedene til materialer på atomnivå.Dette lar dem og andre utlede struktur-ytelse-forhold for å lage andre MOF-baserte komposittmaterialer.
Immobiliser fornybart aktivt klor i zirkoniumbaserte MOF-tekstilkompositter for å eliminere biologiske og kjemiske trusler.Journal of the American Chemical Society, 30. september 2021.
Organisasjonstype Organisasjonstype Privat sektor/industri Akademisk føderal myndighet Stat/kommunal myndighet Militær non-profit Media/publikasjon Annet
Innleggstid: 23. oktober 2021