Programovateľný kompozitný materiál z kryštalickej špongie používaný na elimináciu biologických a chemických hrozieb.Zdroj obrázkov: Northwestern University
Tu navrhnutý multifunkčný vláknitý kompozitný materiál na báze MOF môže byť použitý ako ochranná tkanina proti biologickým a chemickým hrozbám.
Multifunkčné a obnoviteľné insekticídne a detoxikačné textílie na báze N-chlóru využívajú silný zirkónový kovový organický rám (MOF)
Vláknitý kompozitný materiál vykazuje rýchlu biocídnu aktivitu proti gramnegatívnym baktériám (E. coli) aj grampozitívnym baktériám (Staphylococcus aureus) a každý kmeň môže byť znížený až o 7 logaritmov v priebehu 5 minút
MOF/vláknové kompozity naplnené aktívnym chlórom môžu selektívne a rýchlo degradovať sírový yperit a jeho chemický analóg 2-chlóretyletylsulfid (CEES) s polčasom menej ako 3 minúty
Výskumný tím z Northwestern University vyvinul multifunkčnú kompozitnú tkaninu, ktorá dokáže eliminovať biologické hrozby (ako je nový koronavírus, ktorý spôsobuje COVID-19) a chemické hrozby (napríklad tie, ktoré sa používajú v chemickej vojne).
Po ohrození látky možno materiál vrátiť do pôvodného stavu jednoduchým bielením.
„Mať dvojfunkčný materiál, ktorý dokáže súčasne inaktivovať chemické a biologické toxické látky, je rozhodujúce, pretože zložitosť integrácie viacerých materiálov na dokončenie tejto práce je veľmi vysoká,“ povedal Omar Farha z Northwestern University, ktorý je odborníkom na kov-organický rámec alebo MOF. , to je základ technológie.
Farha je profesorom chémie na Weinberg School of Arts and Sciences a spoluautorom štúdie.Je členom Medzinárodného inštitútu nanotechnológie na Northwestern University.
MOF/vláknové kompozity sú založené na skoršom výskume, v ktorom Farhov tím vytvoril nanomateriál, ktorý dokáže inaktivovať toxické nervové látky.Prostredníctvom niektorých malých operácií môžu výskumníci do materiálu pridať aj antivírusové a antibakteriálne látky.
Faha povedal, že MOF je „presná špongia do kúpeľa“.Nano-veľkosti materiálov sú navrhnuté s mnohými otvormi, ktoré môžu zachytávať plyny, pary a iné látky ako špongia zachytáva vodu.V novej kompozitnej tkanine má dutina MOF katalyzátor, ktorý dokáže inaktivovať toxické chemikálie, vírusy a baktérie.Pórovité nanomateriály sa dajú ľahko naniesť na textilné vlákna.
Výskumníci zistili, že MOF/vláknové kompozity vykazovali rýchlu aktivitu proti SARS-CoV-2, ako aj proti gramnegatívnym baktériám (E. coli) a grampozitívnym baktériám (Staphylococcus aureus).Navyše MOF/vláknové kompozity naplnené aktívnym chlórom môžu rýchlo degradovať horčičný plyn a jeho chemické analógy (2-chlóretyletylsulfid, CEES).Nanopóry materiálu MOF potiahnutého na textílii sú dostatočne široké, aby umožňovali únik potu a vody.
Farha dodal, že tento kompozitný materiál je škálovateľný, pretože vyžaduje len základné zariadenia na spracovanie textílií, ktoré sa v súčasnosti používajú v priemysle.Pri použití v spojení s maskou by mal byť materiál schopný súčasne: chrániť nositeľa masky pred vírusmi v ich blízkosti a chrániť jednotlivcov, ktorí prídu do kontaktu s infikovanou osobou, ktorá masku nosí.
Výskumníci môžu tiež pochopiť aktívne miesta materiálov na atómovej úrovni.To im a ďalším umožňuje odvodiť vzťahy medzi štruktúrou a výkonom a vytvárať ďalšie kompozitné materiály na báze MOF.
Imobilizujte obnoviteľný aktívny chlór v textilných kompozitoch MOF na báze zirkónu, aby ste eliminovali biologické a chemické hrozby.Journal of the American Chemical Society, 30. september 2021.
Typ organizácie Typ organizácie Súkromný sektor/Odvetvie Akademická Federálna vláda Štát/Miestna vláda Vojenské Neziskové médiá/Vzťahy s verejnosťou Iné
Čas odoslania: 23. októbra 2021