Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ) порадовал очередной инновацией: коллектив ученых под руководством доцента Елены Фарберовой разработал уникальный фильтрующий материал. Основа нового достижения — активная угольная ткань, на поверхность которой нанесены наночастицы меди. Такой тандем обеспечивает не только эффективную очистку воздуха от загрязнений, но и практически полную нейтрализацию опасных микроорганизмов в воздушной среде. Работа по созданию фильтра велась в рамках программы «Приоритет 2030» и опубликована в тематическом сборнике «Химия. Экология. Урбанистика».
Новые горизонты защиты: инновационный бактериостатик
Ранее команда ПНИПУ уже показала себя в разработке средств очистки воды, создав сорбенты на базе серебра и меди c высокими антибактериальными свойствами. Однако новая задача заключалась в создании высокоэффективных средств индивидуальной защиты органов дыхания, необходимых как для медицины и биотехнологических предприятий, так и для городских жителей.
Для инновационного фильтра была выбрана особо прочная и легкая активная угольная ткань саржевого плетения. Ее свойства — высокая пористость, малое сопротивление прохождению воздушного потока, а также стойкость к различным химическим и термическим воздействиям — делают ее идеальной для создания компактных и удобных средств индивидуальной защиты. При толщине всего в 3–5 миллиметров и небольшом весе (около 300–350 г/кв.м), угольная ткань служит отличной базой для внедрения новых защитных функций.
Секрет эффективности: медные ионы и модификация ткани
Главной инновацией стало внедрение в структуру ткани наночастиц меди. Этот металл известен своими выраженными бактерицидными свойствами — его ионы активно воздействуют на клетки микроорганизмов, разрушая их структуру и предотвращая дальнейшее размножение. Благодаря такой модификации привычный угольный фильтр получил способность обеззараживать воздух, проходящий через него, что существенно расширяет сферы его применения.
Подтвержденные результаты: защита до 98% вредных микроорганизмов
Провести комплексную оценку нового материала специалисты ПНИПУ решили в два этапа. На начальном лабораторном этапе миниатюрные образцы новинки выкладывались на питательные среды с плотной колонией бактерий — после контакта фиксировались зоны полного уничтожения микроорганизмов. Следующий этап включал в себя испытания в реальных условиях: через фильтр пропускался поток инфицированного воздуха, после чего анализировалось содержание оставшихся микробных клеток в выходящем потоке.
— Проведённые тесты убедительно продемонстрировали: модифицированный угольный материал задерживает и инактивирует до 98% бактерий, поступающих с воздушным потоком, — с гордостью отмечает Елена Фарберова, кандидат химических наук и доцент кафедры «Химия и биотехнология» ПНИПУ. — Это открывает широкие возможности для его использования как в индивидуальных средствах защиты, так и в промышленных фильтрах и очистителях воздуха.
Потенциал применения: медицина, промышленность, урбанистика
Уникальный фильтрующий материал, разработанный в стенах Пермского Политеха, способен принести значительную пользу специалистам самых разных сфер. Специализированные респираторы и защитные маски на его основе могут эффективно защищать врачей, лаборантов и сотрудников биотех предприятий — там, где предельно важен чистый и обеззараженный воздух. Материал также отлично подходит для использования в вентиляционных системах, промышленных очистителях и фильтрах на фармацевтических, пищевых, медицинских и исследовательских предприятиях.
В перспективе использование такого материала может существенно повысить уровень защиты населения в периоды эпидемий, а также обеспечить повышение санитарно-гигиенической безопасности на производствах и в городской среде.
Творческий импульс: вклад ПНИПУ и оптимистичный взгляд на будущее
Внедрение высокоэффективных фильтрующих материалов, сочетающих защиту от частиц и бактерицидные свойства, является настоящим прорывом для обеспечения безопасности и здоровья человека. Благодаря усилиям Елены Фарберовой и инициативной команды ПНИПУ, российская наука делает уверенный шаг к созданию новейших технологий в сфере очистки воздуха. Активная угольная ткань с медными частицами станет основой для совершенствования средств личной и производственной защиты, открывая новые перспективы для медицины, промышленности и экологии.
Источник: naked-science.ru
