Материаловеды из Манчестерского университета в сотрудничестве с университетами Китая создали «прочный и моющийся, похожий на бетон» композитный материал из антибактериальных наночастиц меди.Они также разработали способ связывания композита с пригодными для носки материалами, такими как хлопок и полиэстер, что в прошлом было камнем преткновения для ученых.Бактериальная инфекция является серьезной проблемой в больницах Великобритании, и ее число растет из-за ее распространения на поверхностях и одежде. Только инфекции E. coli убили более 5 500 пациентов NHS в 2015 году, и по оценкам правительства, стоимость таких инфекций для NHS только в этом году составила 2,3 миллиарда фунтов стерлингов.
Драгоценные металлы, такие как золото и серебро, обладают превосходными антибактериальными и противомикробными свойствами, но их коммерческое использование в текстиле недопустимо из-за чрезвычайно высокой стоимости. Это означает, что медь является предпочтительным материалом для исследователей, поскольку она имеет очень похожие антибактериальные свойства с золотом и серебром, но намного дешевле. Вот почему химики-материаловеды сосредотачивают свое внимание на изучении возможности использования меди в качестве основного противомикробного агента.
Однако до этого прорыва методы связывания меди с такими материалами, как хлопок, для производства медицинского и противомикробного текстиля имели ограничения. Теперь, используя процесс под названием «Прививка поверхности полимера», исследовательская группа прикрепила наночастицы меди к хлопку и полиэстеру с помощью полимерной щетки, создав прочную химическую связь. Исследователи говорят, что именно эта связь обеспечила отличные моющиеся свойства и долговечность.
Эти разработки могут, наконец, привести к коммерциализации униформы и текстиля с медным покрытием в будущем.Ведущий автор, д-р Сюцин Лю из Школы материалов, сказал: «Теперь, когда наши композитные материалы обладают превосходными антибактериальными свойствами и долговечностью, они имеют огромный потенциал для применения в современной медицине и здравоохранении».Исследователи протестировали свои наночастицы меди на хлопке, поскольку он используется более широко, чем любое другое натуральное волокно и полиэстер, поскольку это типичный полимерный материал, созданный руками человека. Каждый материал был обработан щеткой с крошечными наночастицами меди размером от 1 до 100 нанометров (нм).
100 нм — это всего лишь 0,0001 миллиметр (мм).Команда обнаружила, что их ткани с медным покрытием из хлопка и полиэстера показали отличную антибактериальную устойчивость против золотистого стафилококка (S. aureus) и E. coli даже после 30 раз стирки. По сравнению с традиционным процессом нанесения медного покрытия техника полимерной кисти, разработанная в университете, намного более эффективна.
Д-р Лю сказал: «Эти результаты очень положительные, и некоторые компании уже проявляют интерес к разработке этой технологии. Мы надеемся, что сможем коммерциализировать передовую технологию в течение нескольких лет. Сейчас мы начали работать над снижением затрат и выравниванием процесса. проще ".