Российские ученые разработали натуральное нанополотно с несколькими защитными свойствами

Русские химики придали обычным натуральным тканям, таким как шерсть, хлопок и лен, особые качества. Такая одежда на основе наноткани защитит своего владельца от вредных ультрафиолетовых лучей, вредных патогенов и влаги.

Ученые Государственного научного центра прикладной микробиологии и биотехнологии (Оболенск) и НИТУ «МИСиС» (Москва) разработали метод получения натуральных тканей с уникальными свойствами. Эти ткани дезактивируют патогенные микроорганизмы и отталкивают влагу, блокируя ультрафиолетовое излучение.

Об этом "RT на русском" сообщили в пресс-службе НИТУ «МИСиС». Российский научный фонд предоставил финансирование для исследования. Результаты представлены в журнале ACS Applied Bio Materials.

Авторы исследования утверждают, что когда натуральные ткани, такие как хлопок, лен и шерсть, соприкасаются с человеческим телом, они создают идеальные условия для развития бактерий и других микроорганизмов. Они способны удерживать тепло, кислород и влагу благодаря большой площади поверхности, питают и стимулируют рост микроорганизмов благодаря химическим элементам, содержащимся в натуральных волокнах.

В качестве возможной модификации хлопчатобумажных тканей предложены наночастицы нитрида бора. Благодаря способности поглощать ультрафиолетовое излучение и обладанию антибактериальными свойствами это вещество часто используется в косметике. Исследователи отмечают, что нитрид бора гидрофобен (способен отталкивать влагу) и устойчив к высоким температурам.

Авторы синтезировали наночастицы с материалами, содержащими карбоксильные и аминогруппы, чтобы помочь им более эффективно прилипать к волокнам ткани. Оба, по мнению ученых, взаимодействуют с целлюлозой, которая придает хлопку форму, образуя водородные связи.

Оказалось, что наночастицы, содержащие аминогруппы, более эффективно связываются с хлопковыми волокнами. Экспериментальные исследования доказали это: после суток пребывания в воде и 40 стирок модифицированный нитрид бора все еще присутствовал. Обе модификации улучшили способность хлопка выдерживать высокие температуры; при нагревании выше 350°С материал не плавился.

Волокна также потеряли большую часть своих свойств пропускания УФ-излучения и стали более водоотталкивающими. Кроме того, исследователи изучили антибактериальные свойства новых материалов. Через сутки все клетки Escherichia coli и Staphylococcus aureus в образцах погибли.

Эти бактерии вызывают широкий спектр инфекций, от незначительных раздражений кожи до серьезных менингитов и сепсиса. По мнению специалистов, к такому результату приводит выделение токсичной для микроорганизмов борной кислоты наночастицами в водную среду.

Однако его концентрации полностью безопасны для человека. Антибактериальные и УФ-защитные свойства тканей будут дополнительно усилены учеными с использованием гибридных наночастиц.