Учеными из Северо-Западного университета разработана универсальная композитная ткань, которая может уничтожать как биологические угрозы, такие как новый коронавирус, вызывающий COVID-19, так и химические. Материал, эффективный против обоих типов угроз, встречается редко.
Его можно использовать повторно. После того как ткань подверглась воздействию, ее можно восстановить до первоначального состояния путем простого отбеливания. Такая ткань может быть использована для изготовления лицевых масок и другой защитной одежды.
“Бифункциональный материал, который может обеззараживать как химические, так и биологические токсины, имеет решающее значение, поскольку интеграция нескольких материалов для выполнения этой работы очень сложна”, — рассказывает Омар Фарха из Северо-Западного университета, эксперт по металлоорганическим каркасам (МОФ), которые лежат в основе технологии.
Наноразмерные материалы имеют множество отверстий, которые могут задерживать газы, пары и другие вещества подобно тому, как губка впитывает воду. В новой композитной ткани полости MOF содержат катализаторы, дезактивирующие токсичные химические вещества, вирусы и бактерии. Пористый наноматериал может быть легко нанесен на текстильные волокна.
Исследователи обнаружили, что у композита MOF/волокна быстрая активность против SARS-CoV-2 и грамотрицательных (E. coli), и грамположительных бактерий (S. aureus). Кроме того, композит MOF/волокна с активным хлором быстро разлагает сернистый иприт и его химический имитатор (2-хлорэтилэтилсульфид, CEES). Нанопоры материала достаточно широки, чтобы пропускать пот и воду.
Ученые пришли к выводу, что композитный материал является масштабируемым и требует только базового оборудования для обработки текстиля, используемого в настоящее время в промышленности.
Исследователям удалось достичь понимания активных центров материала вплоть до атомного уровня. Это позволяет создать взаимосвязь структура – свойства, которая может привести к созданию других композитов на основе MOF.
Исследование ученых опубликовано в Journal of the American Chemical Society (JACS).
