توليد البسه پنبه‌اي ضد آب و ضد باکتري به دست محققان ايراني

 پژوهشگران ايراني با استفاده از نانوذرات سيليکا و ترکيبات فلزي مس، موفق به ايجاد خواص ابرآبگريزي و ضد باکتري در پارچه پنبه‌اي شدند.

به گزارش خبرنگاران، پژوهشگران ايراني با استفاده از نانوذرات سيليکا و ترکيبات فلزي مس، موفق به ايجاد خواص ابرآبگريزي و ضد باکتري در پارچه پنبه‌اي شدند. اين محصول در کاربردهاي مختلفي از جمله البسه، پوشش‌هاي خارجي و در حوزه پزشکي (البسه ضد آب و ضد باکتري) کاربرد دارد.

هدف از اين پژوهش بهره‌گيري از فرايند سل – ژل (توليد نانوذرات سيليکا) و افزودن ترکيب فلزي مس به آن در جهت ايجاد خواص ابرآبگريزي و ضد باکتري بر روي پارچه پنبه‌اي بوده است. اميرحسين برنج چي دانشجوي دکتري شيمي نساجي و علوم الياف دانشگاه آزاد اسلامي واحدعلوم و تحقيقات، افزود: «با ايجاد کمپلکس‌هاي مابين نانوذرات سيليکا و نانوذرات مس، مورفولوژي به خصوصي مشابه با خوشه‌هاي انگور به دست مي‌آيد که به دليل ساختار متخلخل و محبوس شدن هوا در داخل آن، خاصيت نيلوفرآبي بر روي پارچه ايجاد مي‌شود. از طرفي به دليل فعاليت ضد باکتري نانوذرات مس، پارچه در برابر باکتري‌هاي گرم منفي و گرم مثبت از خود فعاليت ضد باکتري نشان مي‌دهد.

در اين تحقيقات با استفاده از فناوري نانو، بر روي پارچه‌هاي پنبه‌اي اثر نيلوفرآبي (يا Lotus effect) ايجاد شده است. اين نام در رابطه با سطوح خود تميز شونده‌اي به کار مي‌رود که مي‌توان در طبيعت مشاهده نمود که معروف‌ترين آن‌ها برگ گياه نيلوفر آبي است. برگ‌هاي نيلوفرآبي با توجه به محيط رشد آنکه مرداب است در اثر شبنم صبحگاهي و يا بارش باران و سرازير شدن قطرات آب بر روي آن همواره تميز است و در برخي مذاهب گياه مقدسي به شمار مي‌رود (تقريباً هر نوع آلودگي که برروي برگ گل نيلوفر آبي قرار گرفته است به وسيله حرکت قطرات آب بر روي سطح برگ برطرف مي‌شود به عبارتي قطره آب در مسير عبور خود تمامي آلودگي‌ها را از روي سطح برگ جدا مي‌نمايد). توجيه مکانيزم خود تميز شوندگي گل نيلوفرآبي در دهه  و به‌وسيلهدو دانشمند آلماني به نام‌هاي Barthlott و Neinhuis يافت شد. آن‌ها با بررسي تصاوير ميکروسکوپ الکتروني پويشي (SEM) مشاهده نمودند که سطح برگ‌هاي اين گياه داراي ساختاري ناهموار بوده و در عين حال داراي کشش سطحي پاييني است (به دليل وجود ترکيبات واکس مانند کريستالي بر روي ناهمواري‌ها). چنين ساختاري که در دو مقياس ناهموار است، Hierarchical ناميده مي‌شود.

در اين تحقيق ساختار ناهموار Hierarchical با استفاده از تجمعات نانوذرات سيليکا و مس بر روي سطح پارچه پنبه‌اي ايجاد شد (نانوذرات سيليکا داراي اندازه‌اي در حدود نانوم‌تر و نانوذرات مس ابعادي در حدود نانوم‌تر را داشتند بنابراين با قرارگيري نانوذرات مس بر روي نانوذرات سيليکا ساختاري ناهموار در دو مقياس ايجاد مي‌شود). جهت کاهش کشش سطحي از ترکيبات آلکيل سيلاني استفاده شد و در ‌‌نهايت اثر نيلوفرآبي بر روي سطح پارچه پنبه‌اي ايجاد شد.

اين محصول در کاربردهاي مختلفي از جمله البسه، پوشش‌هاي خارجي، صنايع نظامي (البسه نظامي) و در حوزه پزشکي (البسه ضد آب و ضد باکتري) کاربرد دارد. همچنين برنج چي در مورد اين محصول افزود: «با استفاده از فرايندهاي مرسوم در زمينه ضد آب نمودن الياف نساجي و پوشش دهي آن‌ها با رزين‌ها و ترکيبات دافع آب به دليل مسدود شدن کليه منافذ پارچه در صورت استفاده از آن به عنوان لباس، رطوبت به طور کامل از بيرون به داخل لباس و بالعکس تبادل نمي‌يابد و بنابراين احساس راحتي به مصرف‌کننده دست نمي‌دهد. با استفاده از پوشش نانوساختاري ذکر شده مشکل تبادل رطوبت به وجود نيامده و احساس راحتي پارچه به هيچ عنوان تحت تأثير قرار نمي‌گيرد. همچنين علاوه‌بر ضد آب شدن پارچه، فعاليت ضد باکتري آن نيز افزايش مي‌يابد که از نظر مسائل بهداشتي حائز اهميت است.» 
 برنج‌چي با اشاره به اينکه تا کنون از اين طرح دو ثبت اختراع صورت گرفته است، در مورد ادامه اين کار تحقيقاتي افزود: «در آينده تأثير فلزات مختلف بر روي مورفولوژي ايجاد شده و امکان ايجاد اثر گلبرگي (Petal effect) بر روي منسوج پنبه‌اي مورد بررسي قرار خواهد گرفت.»