Ученые Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна (СПбГУПТД) разработали метод создания бактерицидных тканей путем закрепления наночастиц металлов на поверхности и в структуре текстиля. Получаемый при этом бактерицидный эффект устойчив к частым стиркам из-за предельно прочной фиксации наночастиц. Цена таких тканей будет существенно ниже аналогичных антибактериальных материалов.
При создании тканей ученые использовали наночастицы меди, которые, как и серебро, обладают антибактериальными свойствами и применяются для подавления болезнетворных бактерий.
«Медь имеет свойство окисляться, и чтобы поддерживать ее стабильность, нужно вводить химические добавки, что вывело бы технологию из разряда экологичных. Но нам удалось решить эту проблему и найти способ подавления процесса окисления без введения определенных химикатов», — комментирует одна из авторов разработки, аспирант кафедры химических технологий Екатерина Кудрявцева.
В процессе исследования ученые доказали, что при использовании наночастиц меди совместно с наночастицами серебра наблюдается синергетический эффект, то есть медь с серебром усиливают действие друг друга.
«Тесты показали, что устойчивость к микробиологическому разрушению созданных нами антибактериальных тканей составила 94%, тогда как при использовании только серебра — 8–12%. Также мы зафиксировали ингибирование роста кишечной палочки и золотистого стафилококка», — рассказала доцент кафедры химических технологий СПбГУПТД Алла Буринская.
По ее словам, за счет создания биметаллических наночастиц медь-серебро можно существенно снизить стоимость известных на рынке бактерицидных материалов. Во-первых, использование меди позволило значительно уменьшить количество серебра, применяемого при создании тканей: соли серебра на рынке сегодня в среднем стоят 25 000 рублей за килограмм, а сульфат меди - 180 рублей за кг. Во-вторых, концентрации применяемых солей очень малы, что существенно повышает экономическую выгоду, отметила специалист.
В ходе тестовых испытаний ученые получили высокие показатели прочности закрепления биметаллических наночастиц в структуре текстиля, в результате чего срок службы медицинской маски, сделанной из такой ткани, будет ограничиваться только прочностью выбранного материала для обработки наносоставом. Стоимость самой обработки одной готовой маски на производстве будет составлять всего 70 копеек без учета затрат на воду и электроэнергию.
Технология, разработанная учеными, применима к любому материалу: это хлопчатобумажная и вискозная ткани, шерсть, шелк, а также конопляное волокно, лен, капрон, полиамидная и целлофановая пленка и так далее. При этом при обработке ткани или пленки достигается колористический эффект: материал приобретает золотисто-желтый, бежевый, коричневатый оттенки. Это позволит исключить операцию крашения как одного из этапов производственного процесса или же существенно сэкономить на расходе красителей.
Помимо средств индивидуальной защиты ученые предполагают использовать технологию при создании текстильных изделий для больниц и нижнего белья. А сам раствор, испытуемый при создании ткани, можно применять для антибактериальной обработки древесины. За счет колористического эффекта в виде бежевых и коричневых тонов с золотистым оттенком материалы планируется использовать в сфере промышленного дизайна, а также одежды и мебели.
Разработка ученых входит в один из стратегических проектов СПбГУПТД «Умные материалы, волокна и текстиль» по переформатированию текстильной и легкой промышленности в рамках федеральной программы «Приоритет 2030».
Источник: nation-news.ru
