Химики из Томского государственного университета разработали уникальную, первую в России ткань, способную эффективно защищать человека от опасных летучих веществ.
В условиях пожаров и техногенных катастроф в атмосферу выделяются значительные объемы токсичных веществ, представляющих серьезную опасность для здоровья не только пострадавших, но и самих спасателей. Новая разработка предназначена для минимизации этого риска: созданный учеными материал подходит для производства специальной одежды для спасателей, пожарных и других специалистов, работающих в условиях воздействия вредных газов.
Основой новинки является обычная синтетическая или натуральная ткань, например, хлопок. Защитные свойства достигаются за счет нанесения на волокна данного материала слоя наночастиц уникальных металлорганических координационных полимеров (MOF). Эти структуры обладают большой площадью поверхности и благодаря этой особенности могут избирательно поглощать молекулы определенных веществ. В проекте использовались три типа таких наночастиц, каждая из которых имеет свои уникальные функции.
Один из вариантов — цирконийсодержащий MOF UiO-66. Он отличается высокой стабильностью и каталитической активностью, а главное — способен удерживать токсичные вещества, находящиеся в воздухе. Материал с таким покрытием может стать частью защитной экипировки пожарных, ведь в зоне возгорания выделяется множество вредных компонентов, опасных для здоровья.
Вторым вариантом стал медьсодержащий HKUST. Его способность уничтожать бактерии и вирусы открывает возможности для применения в медицине, например, для создания масок и халатов, которые обеспечат надежную защиту медперсонала от патогенов.
Третий вариант — железосодержащий MIL-100 (Fe). Он не только поглощает вредные вещества, но и функционирует как фотокатализатор. Для спецодежды это может не играть роли, но такой материал может быть использован в фильтрах для очистки воды от органических загрязнителей, в частности, фенола.
Эксперименты показали, что функциональный слой крепко удерживается на ткани даже при воздействии ультразвука, что свидетельствует о его устойчивости в процессе эксплуатации. При работе с воздухом ткань задерживает крупные частицы загрязнителей — пыль, частицы пепла, а наночастицы MOF адсорбируют опасные молекулы. При фильтрации воды эффект аналогичен: ткань функционирует как физический фильтр, а химический слой извлекает растворенные примеси.
