Российские ученые придумали инновационную ткань с защитой от токсинов для пожарных
Химики из Томского государственного университета создали инновационную, первую в России ткань, способную надежно защитить человека от опасных летучих веществ.
Светлана ЛевченкоАвтор новостей
При пожарах и техногенных авариях в окружающую среду в больших количествах выделяются токсичные соединения, которые представляют серьезную угрозу здоровью не только потерпевших, но и самих спасателей. Новая разработка призвана снизить этот риск: разработанный учеными материал подходит для пошива спецодежды спасателей, пожарных и других специалистов, работающих в условиях воздействия токсичных газов.
Основа новинки — обычная синтетическая или натуральная ткань, например, хлопчатобумажная. Защитные свойства обеспечиваются благодаря нанесению на волокна этой ткани слоя наночастиц особых металлорганических координационных полимеров (MOF). Эти структуры обладают огромной площадью поверхности и за счет этой особенности могут избирательно улавливать молекулы определенных веществ. В проекте использовались три вида таких наночастиц, каждая со своими уникальными функциями.
Один из вариантов — цирконийсодержащий MOF UiO-66. Он отличается высокой стабильностью и каталитической активностью, а главное — способен задерживать токсичные вещества, которые находятся в воздухе. Материал с таким покрытием может стать частью защитной экипировки пожарных, ведь в зоне возгорания выделяется множество вредных веществ, опасных для здоровья.
Вторым вариантом стал медьсодержащий HKUST. Его свойство уничтожать бактерии и вирусы открывает путь к применению в медицине, например, для создания масок и халатов, которые обеспечат надежную защиту медперсонала от патогенов.
Третий вариант — это железосодержащий MIL-100 (Fe). Он не только впитывает вредные вещества, но и работает как фотокатализатор. Для спецодежды это, возможно, роли не играет, но такой материал может применяться в фильтрах для очистки воды от органических загрязнителей, в частности, фенола.
Испытания показали, что функциональный слой прочно держится на ткани даже при воздействии ультразвука, а это значит, что материал будет устойчив 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 схожий: ткань играет роль физического фильтра, а химический слой извлекает растворенные примеси.
Ученые подчеркивают, что свойства материала можно изменять, варьируя плотность и тип плетения, а также выбирая вид и количество наночастиц. Им удалось достичь содержания MOF на уровне 10−20% от массы композита, что обеспечивает высокую эффективность полученного материала без потери его прочности.
На разработку уже получен патент, а команда продолжает свою работу, направленную на оптимизацию характеристик ткани. Если проект будет доведен до промышленного производства, спецодежда на основе инновационного материала позволит существенно повысить безопасность людей, которые вынуждены работать в самых опасных условиях.
Ранее инженеры предложили альтернативу современным антипригарным покрытиям.
Поделиться
