Хлопок, лен и шерсть при контакте с человеческим телом создают идеальную среду для роста различных микроорганизмов. Технология позволяет получать антибактериальные водоотталкивающие материалы.
«Мы получили мультифункциональные ткани, которые по своим характеристикам превосходят не только обычный хлопок, но и полотно, модифицированное наночастицами без дополнительных групп. Получаемый нашим методом нанотекстиль сохраняет ценные свойства даже после многократной стирки, а потому его можно применять при пошиве спортивной и спецодежды», — рассказала первый автор работы, младший научный сотрудник лаборатории «Неорганические наноматериалы» НИТУ МИСИС Елизавета Пермякова.
Чтобы наночастицы лучше удерживались в волокнах ткани, использовали карбоксильные и аминогруппы, которые образуют водородные связи с гидроксильными группами целлюлозы, из которой состоит хлопок. Обе модификации позволили повысить устойчивость хлопка к высоким температурам — материал не разрушался при нагревании свыше 350°C. При этом благодаря аминогруппам нитрид бора не смывался с ткани спустя сутки нахождения в воде и после 40 стирок.
Оба варианта волокон примерно на 25% более влагоустойчивые и пропускают меньше ультрафиолетовых лучей, что важно для защиты от яркого солнца. Так, если сквозь обычный хлопок проходило порядка 40% сильного УФ-излучения, то через улучшенный наночастицами нитрида бора — не более 4%.
Исследователи проверили и антибактериальные свойства новых материалов. Оказалось, что спустя сутки на образцах погибли все клетки кишечной палочки и золотистого стафилококка, вызывающего множество инфекций — от легких кожных воспалений до опасных менингита и сепсиса. Такой эффект объясняется тем, что наночастицы в водной среде выделяют губительную для микроорганизмов борную кислоту. При этом ее концентрации абсолютно безопасны для человека.
Как сообщила Пермякова, в дальнейшем планируется модифицировать ткани гибридными наночастицами на основе нитрида бора, связанного с серебром или оксидом цинка для повышения антибактериальных и УФ-защитных характеристик хлопка.
В будущем технология может быть использована для производства спортивной и спецодежды, медицинских наволочек, простыней и халатов.
Работа поддержана грантом Российского научного фонда (РНФ).
