Ny stofbelægning kunne forhindre kemiske våben, redde liv

Kemiske våben er mareridtsagtige. På et millisekund, de kan dræbe hundredvis, hvis ikke tusinder. Men, i en undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet ACS Materialernes kemi , forskere rapporterer, at de har udviklet en måde at klæbe en let belægning på stoffer, der er i stand til at neutralisere en underklasse af disse toksiner - dem, der afgives gennem huden. Den livreddende teknik kunne i sidste ende bruges til at beskytte soldater og beredskabspersonale.

Siden deres første brug i Første Verdenskrig, snesevis af kemiske våben med ødelæggende potentiale er blevet udviklet. For eksempel, bare en nålestiksdråbe af nervegassen sarin på huden er dødelig. For nylig, forskere er begyndt at udforske brugen af ​​zirconium-baserede metal-organiske ramme (MOF) pulvere til at nedbryde og ødelægge disse skadelige forbindelser. MOF'er er minimale, porøse strukturer, der har store overfladearealer, der gør det muligt for dem at absorbere store mængder gasser og andre stoffer. Zirkonium i dem hjælper med at neutralisere giftige materialer. Men at lave MOF'er kan være kedeligt, kræver høje temperaturer og lange reaktionstider. Plus, de fleste MOF-pulvere er ustabile, og det har vist sig udfordrende at inkorporere dem på tøj. Dennis Lee, Gregory N. Parsons og kolleger ønskede at se, om de kunne "dyrke" MOF'er på stof ved stuetemperatur, potentielt skabe et letvægtsskjold, der kunne bruges på uniformer og beskyttelsesbeklædning.

Bygger på tidligere arbejde, forskerne afslørede polypropylen, et nonwoven stof, der almindeligvis bruges i genanvendelige indkøbsposer og noget tøj, til en blanding bestående af en zirconium-baseret MOF, et opløsningsmiddel og to bindemidler. For at sikre, at belægningen spredes jævnt over kluden, de behandlede stofferne med tynde lag aluminium, titanium eller zinkoxid. De testede denne kombination med dimethyl-4-nitrophenylphosphat (DMNP), et relativt harmløst molekyle, der har lignende reaktivitet som sarin, soman og andre nervestoffer. De fandt ud af, at de MOF-behandlede klude deaktiverede DMNP på mindre end 5 minutter, antyder, at denne proces er et levedygtigt middel til at skabe forbedret beskyttelsestøj.