Ang mga bagong magagamit muli na tela ay maaaring mag-alis ng mga banta sa biyolohikal at kemikal

Programmable crystalline sponge fabric composite material na ginagamit upang maalis ang mga banta sa biyolohikal at kemikal. Pinagmulan ng larawan: Northwestern University
Ang multifunctional na MOF-based fiber composite material na idinisenyo rito ay maaaring gamitin bilang pananggalang na tela laban sa mga bantang biyolohikal at kemikal.
Ang mga multifunctional at renewable na N-chloro-based insecticidal at detoxifying textiles ay gumagamit ng matibay na zirconium metal organic frame (MOF)
Ang materyal na gawa sa hibla ay nagpapakita ng mabilis na biocidal activity laban sa parehong Gram-negative bacteria (E. coli) at Gram-positive bacteria (Staphylococcus aureus), at ang bawat strain ay maaaring mabawasan ng hanggang 7 logarithms sa loob ng 5 minuto.
Ang mga MOF/fiber composites na puno ng aktibong chlorine ay maaaring piliing at mabilis na mag-degrade ng sulfur mustard at ng kemikal na analogue nito na 2-chloroethyl ethyl sulfide (CEES) na may half-life na wala pang 3 minuto.
Isang pangkat ng pananaliksik mula sa Northwestern University ang nakabuo ng isang multifunctional composite fabric na kayang pumigil sa mga biyolohikal na banta (tulad ng bagong coronavirus na nagdudulot ng COVID-19) at mga banta ng kemikal (tulad ng mga ginagamit sa digmaang kemikal).
Matapos mapinsala ang tela, maaaring maibalik ang materyal sa orihinal nitong anyo sa pamamagitan ng isang simpleng proseso ng pagpapaputi.
"Ang pagkakaroon ng dual-functional na materyal na maaaring sabay-sabay na mag-deactivate ng mga kemikal at biyolohikal na nakalalasong sangkap ay napakahalaga dahil ang pagiging kumplikado ng pagsasama ng maraming materyales upang makumpleto ang gawaing ito ay napakataas," sabi ni Omar Farha ng Northwestern University, na isang eksperto sa metal-organic framework o MOF, na siyang pundasyon ng teknolohiya.
Si Farha ay isang propesor ng kimika sa Weinberg School of Arts and Sciences at ang kapwa may-akda ng pag-aaral. Siya ay miyembro ng International Institute of Nanotechnology sa Northwestern University.
Ang mga MOF/fiber composites ay batay sa mga naunang pananaliksik kung saan ang pangkat ni Farha ay lumikha ng isang nanomaterial na maaaring mag-deactivate ng mga nakalalasong nerve agent. Sa pamamagitan ng ilang maliliit na operasyon, maaari ring magdagdag ang mga mananaliksik ng mga antiviral at antibacterial agent sa materyal.
Sinabi ni Faha na ang MOF ay isang "precision bath sponge." Ang mga materyales na kasinglaki ng nano ay dinisenyo na may maraming butas, na maaaring makakulong ng gas, singaw at iba pang mga sangkap tulad ng pagkulong ng espongha sa tubig. Sa bagong composite fabric, ang cavity ng MOF ay may catalyst na maaaring mag-deactivate ng mga nakalalasong kemikal, virus at bacteria. Ang mga porous nanomaterial ay madaling mabalutan sa mga hibla ng tela.
Natuklasan ng mga mananaliksik na ang mga MOF/fiber composites ay nagpakita ng mabilis na aktibidad laban sa SARS-CoV-2, pati na rin sa Gram-negative bacteria (E. coli) at Gram-positive bacteria (Staphylococcus aureus). Bukod pa rito, ang mga MOF/fiber composites na puno ng aktibong chlorine ay maaaring mabilis na magwasak ng mustard gas at mga kemikal na analogue nito (2-chloroethyl ethyl sulfide, CEES). Ang mga nanopores ng materyal na MOF na nakabalot sa tela ay sapat ang lapad upang makalabas ang pawis at tubig.
Dagdag pa ni Farha, ang composite material na ito ay maaaring i-scalable dahil nangangailangan lamang ito ng mga pangunahing kagamitan sa pagproseso ng tela na kasalukuyang ginagamit sa industriya. Kapag ginamit kasama ng maskara, dapat ay kayang gumana ang materyal nang sabay: upang protektahan ang nagsusuot ng maskara mula sa mga virus sa kanilang paligid, at upang protektahan ang mga indibidwal na nakakasalamuha ng nahawaang taong nakasuot ng maskara.
Mauunawaan din ng mga mananaliksik ang mga aktibong site ng mga materyales sa antas atomiko. Nagbibigay-daan ito sa kanila at sa iba pa na makabuo ng mga ugnayan sa istruktura-pagganap upang lumikha ng iba pang mga materyales na composite na nakabatay sa MOF.
I-immobilize ang renewable active chlorine sa mga zirconium-based MOF textile composites upang maalis ang mga banta sa biyolohikal at kemikal. Journal of the American Chemical Society, Setyembre 30, 2021.
Uri ng Organisasyon Uri ng Organisasyon Pribadong Sektor/Industriya Akademiko Pamahalaang Pederal Pamahalaang Pang-estado/Lokal Militar Hindi Pangkalakal Media/Relasyong Pampubliko Iba pa