توسعه پارچه پلیمری جهت خنثی کردن سلاح‌های شیمیایی

مرجع پلیمر در بازار ایران: سلاح‌های شیمیایی بسیار خطرناک هستند و در یک میلی ثانیه می‌توانند جان صدها یا حتی هزاران نفر را بگیرند. دانشمندان موفق به توسعه راهی برای پوشش دادن پارچه‌ها با ماد‌ه‌ای سبک وزن  (پارچه پلیمری) شده‌اند که قادر به خنثی سازی سموم می‌باشد. با استفاده از این تکنیک می‌توان جان سربازها و افرادی که در معرض آسیب سلاح‌های شیمیایی هستند محافظت کرد.

از زمان اولین استفاده آن‌ها در جنگ جهانی اول، ده‌ها نوع از سلاح‌های شیمیایی با پتانسیل ویرانگر توسعه یافته‌اند. به عنوان مثال، یک قطره از گاز سارین بر روی پوست کشنده است. اخیرا، پژوهشگران در حال بررسی استفاده از پودرهای چهارچوب آلی-فلزی مبتنی بر زیرکونیوم (MOF) برای تخریب و از بین بردن این ترکیبات مضر هستند. MOFs دارای ساختارهای متخلخل و بسیار ریز با مساحت سطح بزرگ هستند که به آنها اجازه می دهد مقدار زیادی از گازها و مواد دیگر را جذب کنند. زیرکونیوم داخل آنها کمک می‌کند تا مواد سمی را خنثی کنند. اما ساخت MOFs به دلیل نیاز به دمای بالا و زمان واکنش طولانی می‌تواند مشکل باشد. علاوه بر این، بیشتر پودرهای MOF ناپایدار هستند و ترکیب کردن آنها بر روی لباس می‌تواند بسیار چالش برانگیز باشد.

پارچه پلیمری

محققان پودر MOF مبتنی بر زیرکونیوم را بر روی پارچه‌ای از جنس پلی پروپیلن (پارچه بافته نشده که معمولا در کیسه‌های خرید و برخی از لباس‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد) پوشش دادند. برای اطمینان از اینکه پوشش به طور مساوی بر روی پارچه قرار می‌گیرد، پارچه‌ها با لایه‌های نازکی از آلومینیوم، تیتانیوم یا اکسید روی کار می‌شوند. این ترکیبات را با دی متیل 4-نیترو فنیل فسفات (DMNP)، یک مولکول نسبتا بی‌ضرر که واکنش پذیری مشابهی با سارین، سومان و دیگر عوامل عصبی دارد، مورد آزمایش قرار دادند. آنها دریافتند که پارچه های کار شده توسط MOF کمتر از 5 دقیقه DMNP را غیرفعال می‌کند.

دانلود کامل مقاله:

Catalytic “MOF-Cloth” Formed via Directed Supramolecular Assembly of UiO-66-NH2 Crystals on Atomic Layer Deposition-Coated Textiles for Rapid Degradation of Chemical Warfare Agent Simulants