Программируемый композитный материал из кристаллической губчатой ткани, используемый для устранения биологических и химических угроз.Источник изображения: Северо-Западный университет.
Разработанный здесь многофункциональный волокнистый композиционный материал на основе МОФ может использоваться в качестве защитной ткани от биологических и химических угроз.
В многофункциональных и возобновляемых инсектицидных и детоксицирующих тканях на основе N-хлора используется прочный металлорганический каркас из циркония (MOF).
Волокнистый композитный материал демонстрирует быструю биоцидную активность как в отношении грамотрицательных бактерий (E. coli), так и грамположительных бактерий (Staphylococcus aureus), при этом каждый штамм можно уменьшить на 7 логарифмов в течение 5 минут.
Композиты MOF/волокно, наполненные активным хлором, могут избирательно и быстро разлагать сернистый иприт и его химический аналог 2-хлорэтилэтилсульфид (CEES) с периодом полураспада менее 3 минут.
Исследовательская группа из Северо-Западного университета разработала многофункциональную композитную ткань, которая может устранить биологические угрозы (например, новый коронавирус, вызывающий COVID-19) и химические угрозы (например, те, которые используются в химической войне).
Если ткани угрожает опасность, материал можно вернуть в исходное состояние с помощью простой обработки отбеливанием.
«Наличие материала двойного назначения, который может одновременно инактивировать химические и биологические токсиканты, имеет решающее значение, поскольку сложность интеграции нескольких материалов для выполнения этой работы очень высока», — сказал Омар Фарха из Северо-Западного университета, который является экспертом по металлоорганическим структурам или экспертом Министерства финансов. , это основа технологии.
Фарха — профессор химии в Школе искусств и наук Вайнберга и соавтор исследования.Он является членом Международного института нанотехнологий Северо-Западного университета.
Композиты MOF/волокно основаны на более ранних исследованиях, в которых команда Фархи создала наноматериал, способный инактивировать токсичные нервно-паралитические агенты.С помощью небольших операций исследователи также могут добавлять в материал противовирусные и антибактериальные вещества.
Фаха сказал, что MOF — это «прецизионная губка для ванны».Наноматериалы имеют множество отверстий, которые могут улавливать газ, пар и другие вещества, подобно тому как губка задерживает воду.В новой композитной ткани в полости МОФ находится катализатор, способный инактивировать токсичные химические вещества, вирусы и бактерии.Пористые наноматериалы можно легко наносить на текстильные волокна.
Исследователи обнаружили, что композиты MOF/волокно проявляют быструю активность против SARS-CoV-2, а также грамотрицательных бактерий (E. coli) и грамположительных бактерий (Staphylococcus aureus).Кроме того, композиты MOF/волокно, насыщенные активным хлором, могут быстро разлагать иприт и его химические аналоги (2-хлорэтилэтилсульфид, CEES).Нанопоры материала MOF, нанесенного на ткань, достаточно широки, чтобы обеспечить выход поту и воде.
Фарха добавил, что этот композитный материал масштабируем, поскольку для него требуется только базовое оборудование для обработки текстиля, используемое в настоящее время в промышленности.При использовании в сочетании с маской материал должен одновременно выполнять следующие функции: защищать пользователя маски от вирусов, находящихся поблизости, и защищать людей, которые вступают в контакт с инфицированным человеком, носящим маску.
Исследователи также могут понять активные центры материалов на атомном уровне.Это позволяет им и другим выводить взаимосвязи между структурой и характеристиками для создания других композитных материалов на основе MOF.
Иммобилизуйте возобновляемый активный хлор в текстильных композитах MOF на основе циркония, чтобы устранить биологические и химические угрозы.Журнал Американского химического общества, 30 сентября 2021 г.
Тип организации Тип организации Частный сектор/Промышленность Академическая Федеральное правительство Государство/Местное самоуправление Военные Некоммерческие СМИ/Связи с общественностью Другое
Время публикации: 23 октября 2021 г.