211service.com
Ovoce nano-tkalcovského stavu
Využitím chemie a nanotechnologií vytvářejí výzkumníci novou generaci oděvů, které nejenže vypadají módně a udržují nositele v teple. Obchody již prodávají kalhoty, které odolávají skvrnám díky povlakům vyrobeným z nanovláken, a ponožky požírající zápach, které zachycují mikroby pomocí nanočástic.
Nyní vědci vyvíjejí oblečení pro vojenské a lékařské aplikace, které, jak se zdá, umí všechno: blokují toxiny, zabíjejí bakterie na povrchu a dostatečně dýchají, aby umožňovaly únik potu.
Nejnovější pokrok, spolupráce mezi výzkumníky z Cornell University a University of California, Davis, spojuje porézní membrány a molekuly polymeru zabíjejícího bakterie. Výsledky by mohly poskytnout lepší výkon v situacích, kdy je potřeba odolnost vůči kapalinám nebo výparům, jako je například lékařský personál nebo vojáci vystavení patogenům. Výzkumníci plánují letos otestovat svou novou látku na lékařském a vojenském personálu a do roku 2008 látku komercializovat.
V oblasti textilií bylo vynaloženo mnoho práce při vymýšlení kombinací materiálů, které poskytují vysoké funkční vlastnosti, říká Kay Obendorf, profesor textilní chemie na Cornell, který se specializuje na povrchovou chemii vláken. Potřebujeme materiál, který bude bariérou pro bakterie a zároveň změní úroveň jejich toxicity.
Nejnovější dílo mělo svou genezi v roce 2000, kdy Gang Sun , profesor textilu a oděvů na Kalifornské univerzitě v Davisu, vynalezl metodu připojení molekul polymeru obsahujícího chlór, nazývaných halamidy, k textilním vláknům. Tyto molekuly zabíjejí bakterie téměř okamžitě při kontaktu. Halamidy jsou chemicky stejné jako dezinfekční prostředek používaný v bazénech, říká Sun. Jsou bezpečné pro kontakt s pokožkou, zabíjejí bakterie a pohlcují zápach.
S touto technologií Sun v roce 2000 vytvořil prototyp ponožek bez zápachu a ukázal, že halamidy bojující s bakteriemi lze reaktivovat pouhým přidáním domácího bělidla do prádla. V roce 2001 licencoval technologii společnosti Vanson HaloSource, biovědecké společnosti se sídlem v Redmondu, WA, která využívá technologii na bázi halamidu pro komerční aplikace. Společnost Vanson HaloSource úspěšně vyvinula antibakteriální prostěradla a bavlněné podložky pro lékařské použití a také poskytla Sunu téměř 400 000 dolarů na pokračování ve výzkumu.
Sun řekl, že věděl, že armáda již vyvinula ochranný oděv využívající porézní membrány k zastavení pronikání biologických látek, jako jsou bakterie. Ale někteří agenti by stále zůstali přilepeni na vnějším povrchu uniformy, což by mohlo vést k hrozbě kontaminace. Spojením se s Obendorfem v roce 2005 Sun navázal na tuto existující technologii připojením halamidových molekul na porézní membrány. Tyto hybridní materiály budou nyní aplikovány jako povlak na tkaninu, čímž zachytí a zabijí smrtící látky, jako je antrax.
Udělali to takto: Začali s porézními membránami vyrobenými z polyuretanu, látky, která má pevnost a pružnost – užitečné vlastnosti u látek, jako je spandex. Poté naroubovali na vrstvu halamidových molekul a vytvořili trvalou chemickou vazbu mezi dvěma odlišnými materiály. Připojená halamidová vrstva má afinitu ke kapalině. Když kapalina narazí na hybridní materiál, tato vrstva nabobtná a absorbuje toxiny, které by mohly být v kapalině. To poskytne maximální ochranu, řekl Sun. Můžeme absorbovat, zachytit a zabít bakterie.
Sun a Obendorf také optimalizovali velikost pórů membrány tak, aby umožňovala průchod potu a zároveň blokovala bakterie, které jsou mnohem větší. Pot tvoří kapičky páry o průměru menším než nanometr – ekvivalent několika párů atomů seřazených v řadě. Bakterie antraxu je například velká asi jeden mikrometr.
Průkopnická práce Gang Sun představuje jeden z hlavních úspěchů výzkumu sponzorovaného Národním textilním centrem, řekl Martin Jacobs, výkonný ředitel Národní textilní centrum , federálně financované výzkumné konsorcium osmi amerických univerzit. NTC poskytlo Sun a Obendorf 300 000 dolarů na vytvoření těchto materiálů. Vzbudil zájem komerčních i amerických vzdušných sil.
Sun řekl, že tyto oděvy by nakonec mohly chránit vojáky, zdravotníky a civilisty před zraněním. On a Obendorf také spolupracují s Národním textilním centrem na vývoji tkanin pro zemědělské pracovníky vystavené pesticidům v prostředí s vysokými teplotami a vysokou vlhkostí a doufají, že do dvou let uvedou své textilie na trh pro všechny aplikace. Pokud existuje potenciální riziko, řekl Sun, tyto technologie mohou poskytnout nejlepší ochranu.