Разработанная в Институте неорганической химии им. А.В. Николаева (ИНХ) РАН хлопчатобумажная ткань может самостоятельно стерилизоваться, и, в отличие от известных подобных материалов, делает это при широком спектре света, сообщили в Российской академии наук.
Работа над новыми материалами началась в 2019 году, когда появился коронавирус. Использовать такие ткани можно для пошива медицинских халатов, масок, марлевых повязок. Они предотвращают заражения самым распространенным способом — контактным, то есть, когда мы задеваем какую-либо зараженную поверхность и переносим возбудителя на слизистые оболочки в глазах, рту, носу. Известно, например, что вирус герпеса выживает на тканях не менее трех часов, вирусы гриппа А и В остаются активными в течение 8–12 часов, а коронавирусы человека вирулентны до девяти дней.
Само изготовление ткани с такой функцией достаточно сложный процесс. В ИНХ рассказали, что сначала все исходные вещества загружают в кварцевую ампулу, создают в ней вакуум и запаивают. После ставят в печь с температурой 700–800 ℃. В итоге после всех манипуляций получается раствор, которым пропитывают ткань.
«Мы взяли ткань и химически модифицировали ее фотоактивным компонентом. В его состав входили кластерные комплексы: несколько атомов молибдена, окруженные лигандами (малые молекулы, которые дают новые свойства веществу, соединяясь с ним — прим. Ред.). Правильно подобранный лиганд настолько прочно связывается с тканью, что даже если постирать ее в стиральной машине, активный компонент не вымывается, стерилизующие свойства сохраняются», — говорит заведующий лабораторией биоактивных неорганических соединений ИНХ Михаил Шестопалов.
В основе разработки лежит фотосенсибилизация — этим словом описывают явления, когда свет инициирует химическую реакцию. В данном случае соединения молибдена под воздействием света вступают в реакцию с кислородом, активируют его молекулы. А когда такой, синглетный, кислород встречается с бактериями, грибками или вирусами, то окисляет оболочку микроорганизмов, и они погибают.
Разработка ИНХ — не первый образец самостерилизующейся ткани. Однако обычно у фотосенсибилизаторов узкий рабочий диапазон длины волны. То есть, для запуска процесса свет должен быть какой-то конкретный: например, только красный. Но российские исследователи нашли способ создать такую ткань, которая обеззараживается в очень широком спектре света — от ультрафиолетового до зеленого, и даже начала красного. То есть, запустить реакцию можно, просто выйдя в солнечный день на улицу.
Кроме того, обычно в качестве фотосенсибилизаторов используют органические вещества, а они выгорают на солнце. Используемый в российской разработке неорганический молибден более устойчив.
Несмотря на полученные преимущества, ученые продолжают работу. Они планируют сделать ткань еще и водонепроницаемой, чтобы бактерии не могли даже остаться на ней.
