გადამუშავებადი, გასარეცხი ანტიმიკრობული ვერცხლის შემცველი უქსოვი ქსოვილების ადგილზე მომზადება

გმადლობთ, რომ ეწვიეთ Nature.com-ს. თქვენს მიერ გამოყენებული ბრაუზერის ვერსიას CSS-ის შეზღუდული მხარდაჭერა აქვს. საუკეთესო შედეგის მისაღწევად, გირჩევთ გამოიყენოთ თქვენი ბრაუზერის უფრო ახალი ვერსია (ან გამორთოთ თავსებადობის რეჟიმი Internet Explorer-ში). ამასობაში, მუდმივი მხარდაჭერის უზრუნველსაყოფად, საიტს სტილის ან JavaScript-ის გარეშე ვაჩვენებთ.
დღესდღეობით, ანტიბაქტერიული თვისებების მქონე ფუნქციური ქსოვილები უფრო პოპულარულია. თუმცა, გამძლე და თანმიმდევრული მუშაობის მქონე ფუნქციური ქსოვილების ეკონომიურად ეფექტური წარმოება კვლავ გამოწვევად რჩება. პოლივინილის სპირტი (PVA) გამოიყენებოდა პოლიპროპილენის (PP) უქსოვი ქსოვილის მოდიფიკაციისთვის, შემდეგ კი ვერცხლის ნანონაწილაკები (AgNPs) ადგილზე იდო PVA-მოდიფიცირებული AgNPs-ით დატვირთული PP-ის (AgNPs) მისაღებად. PP ბოჭკოების კაფსულაცია PVA საფარის გამოყენებით ხელს უწყობს დატვირთული Ag NPs-ების PP ბოჭკოებთან ადჰეზიის მნიშვნელოვნად გაუმჯობესებას, ხოლო Ag/PVA/PP უქსოვი მასალები ავლენენ მნიშვნელოვნად გაუმჯობესებულ მექანიკურ თვისებებს და წინააღმდეგობას Escherichia coli-ს (E. coli) მიმართ. ზოგადად, 30 მმ ვერცხლის ამიაკის კონცენტრაციით წარმოებულ Ag/PVA/PP უქსოვი ქსოვილს აქვს უკეთესი მექანიკური თვისებები და E. coli-ს წინააღმდეგ ანტიბაქტერიული დაცვის მაჩვენებელი 99.99%-ს აღწევს. ქსოვილი 40 რეცხვის შემდეგაც ინარჩუნებს შესანიშნავ ანტიბაქტერიულ აქტივობას და აქვს განმეორებითი გამოყენების პოტენციალი. გარდა ამისა, Ag/PVA/PP უქსოვი ქსოვილს ფართო გამოყენების პერსპექტივები აქვს ინდუსტრიაში მისი კარგი ჰაერგამტარობისა და ტენიანობის გამტარობის გამო. გარდა ამისა, ჩვენ ასევე შევიმუშავეთ რულონის გადაკვრის ტექნოლოგია და ჩავატარეთ წინასწარი კვლევა ამ მეთოდის მიზანშეწონილობის შესამოწმებლად.
ეკონომიკური გლობალიზაციის გაღრმავებასთან ერთად, მოსახლეობის მასშტაბურმა გადაადგილებამ მნიშვნელოვნად გაზარდა ვირუსის გადაცემის შესაძლებლობა, რაც კარგად ხსნის, თუ რატომ აქვს ახალ კორონავირუსს მსოფლიოში გავრცელების ასეთი ძლიერი უნარი და რატომ არის მისი პრევენცია რთული1,2,3. ამ თვალსაზრისით, სასწრაფოდ არის საჭირო ახალი ანტიბაქტერიული მასალების, როგორიცაა პოლიპროპილენის (PP) უქსოვი ქსოვილები, შემუშავება, როგორც სამედიცინო დამცავი მასალები. პოლიპროპილენის უქსოვი ქსოვილს აქვს დაბალი სიმკვრივის, ქიმიური ინერტულობის და დაბალი ღირებულების უპირატესობები4, მაგრამ არ გააჩნია ანტიბაქტერიული უნარი, მოკლე მომსახურების ვადა და დაბალი დაცვის ეფექტურობა. ამიტომ, დიდი მნიშვნელობა აქვს PP უქსოვი მასალებისთვის ანტიბაქტერიული თვისებების მინიჭებას.
როგორც უძველესი ანტიბაქტერიული საშუალება, ვერცხლი განვითარების ხუთ ეტაპს გადის: კოლოიდური ვერცხლის ხსნარი, ვერცხლის სულფადიაზინი, ვერცხლის მარილი, ცილოვანი ვერცხლი და ნანოვერცხლი. ვერცხლის ნანონაწილაკები სულ უფრო ხშირად გამოიყენება ისეთ სფეროებში, როგორიცაა მედიცინა5,6, გამტარობა7,8,9, ზედაპირის გაძლიერებული რამანის გაფანტვა10,11,12, საღებავების კატალიზური დეგრადაცია13,14,15,16 და ა.შ. კერძოდ, ვერცხლის ნანონაწილაკებს (AgNPs) უპირატესობა აქვთ ტრადიციულ ანტიმიკრობულ აგენტებთან შედარებით, როგორიცაა ლითონის მარილები, მეოთხეული ამონიუმის ნაერთები და ტრიკლოზანი, მათი საჭირო ბაქტერიული რეზისტენტობის, სტაბილურობის, დაბალი ღირებულებისა და გარემოსდაცვითი მისაღებობის გამო17,18,19. გარდა ამისა, დიდი სპეციფიკური ზედაპირის ფართობის და მაღალი ანტიბაქტერიული აქტივობის მქონე ვერცხლის ნანონაწილაკები შეიძლება მიმაგრდეს შალის ქსოვილებზე20, ბამბის ქსოვილებზე21,22, პოლიესტერის ქსოვილებსა და სხვა ქსოვილებზე ანტიბაქტერიული ვერცხლის ნაწილაკების კონტროლირებადი, მდგრადი გამოთავისუფლების მისაღწევად23,24. ეს ნიშნავს, რომ AgNPs-ის კაფსულირებით შესაძლებელია ანტიბაქტერიული აქტივობის მქონე PP ქსოვილების შექმნა. თუმცა, პოლიპროპილენის ნაქსოვ მასალებს არ აქვთ ფუნქციური ჯგუფები და აქვთ დაბალი პოლარობა, რაც ხელს არ უწყობს AgNPs-ის კაფსულაციას. ამ ნაკლოვანების დასაძლევად, ზოგიერთმა მკვლევარმა სცადა Ag ნანონაწილაკების დატანა პოლიპროპილენის ქსოვილების ზედაპირზე სხვადასხვა მოდიფიკაციის მეთოდების გამოყენებით, მათ შორის პლაზმური შესხურებით26,27, რადიაციული გადანერგვით28,29,30,31 და ზედაპირის დაფარვით32. მაგალითად, გოლი და სხვ. [33] PP ნაქსოვი ქსოვილის ზედაპირზე შეიტანეს ცილოვანი საფარი, ცილის ფენის პერიფერიაზე არსებული ამინომჟავები შეიძლება გამოყენებულ იქნას, როგორც AgNPs-ის შეკავშირების საყრდენი წერტილები, რითაც მიიღწევა კარგი ანტიბაქტერიული თვისებები. ლი და მისი კოლეგები34 აღმოაჩინეს, რომ N-იზოპროპილაკრილამიდს და N-(3-ამინოპროპილ)მეტაკრილამიდის ჰიდროქლორიდს, რომლებიც ულტრაიისფერი (UV) გრავირებით იყო თანადამყნობილი, ავლენდნენ ძლიერ ანტიმიკრობულ აქტივობას, თუმცა ულტრაიისფერი გრავირების პროცესი რთულია და შეიძლება გააუარესოს მექანიკური თვისებები. ოლიანი და სხვ. მოამზადეს Ag NPs-PP გელის ფირები შესანიშნავი ანტიბაქტერიული აქტივობით სუფთა პოლიპროპილენის გამა დასხივებით წინასწარი დამუშავებით; თუმცა, მათი მეთოდიც რთული იყო. ამგვარად, კვლავ გამოწვევად რჩება სასურველი ანტიმიკრობული აქტივობის მქონე გადამუშავებადი პოლიპროპილენის უქსოვი მასალების ეფექტურად და მარტივად წარმოება.
ამ კვლევაში, პოლიპროპილენის ქსოვილების მოდიფიკაციისთვის გამოყენებულია პოლივინილის სპირტი, ეკოლოგიურად სუფთა და დაბალფასიანი მემბრანული მასალა კარგი აპკის წარმოქმნის უნარით, მაღალი ჰიდროფილურობით და შესანიშნავი ფიზიკური და ქიმიური სტაბილურობით. გლუკოზა გამოიყენება როგორც აღმდგენი აგენტი36. მოდიფიცირებული PP-ის ზედაპირული ენერგიის ზრდა ხელს უწყობს AgNPs-ის შერჩევით დეპონირებას. სუფთა PP ქსოვილთან შედარებით, მომზადებულმა Ag/PVA/PP ქსოვილმა აჩვენა კარგი გადამუშავებადობა, შესანიშნავი ანტიბაქტერიული აქტივობა E. coli-ს წინააღმდეგ, კარგი მექანიკური თვისებები 40 რეცხვის ციკლის შემდეგაც კი და მნიშვნელოვანი სუნთქვადობა, სექს- და ტენიანობის გამტარიანობა.
25 გ/მ2 ხვედრითი წონისა და 0.18 მმ სისქის პოლიპროპილენის უქსოვი ქსოვილი მოწოდებული იქნა Jiyuan Kang'an Sanitary Materials Co., Ltd.-ის (ჯიიუანი, ჩინეთი) მიერ და დაჭრილი 5×5 სმ2 ზომის ფურცლებად. ვერცხლის ნიტრატი (99.8%; AR) შეძენილი იქნა Xilong Scientific Co., Ltd.-ისგან (შანტოუ, ჩინეთი). გლუკოზა შეძენილი იქნა Fuzhou Neptune Fuyao Pharmaceutical Co., Ltd.-ისგან (ფუჟოუ, ჩინეთი). პოლივინილის სპირტი (სამრეწველო დანიშნულების რეაგენტი) შეძენილი იქნა Tianjin Sitong Chemical Factory-ისგან (ტიანძინი, ჩინეთი). გამხსნელად ან სავლებად გამოყენებული იქნა დეიონიზებული წყალი, რომელიც მომზადდა ჩვენს ლაბორატორიაში. საკვები აგარი და ბულიონი შეძენილი იქნა Beijing Aoboxing Biotechnology Co., Ltd.-ისგან (პეკინი, ჩინეთი). E. coli-ს შტამი (ATCC 25922) შეძენილი იქნა Zhangzhou Bochuang Company-ისგან (ჟანგოუ, ჩინეთი).
მიღებული PP ქსოვილი 15 წუთის განმავლობაში ულტრაბგერით გაირეცხა ეთანოლში. მიღებული PVA დაემატა წყალს და გაცხელდა 95°C-ზე 2 საათის განმავლობაში წყალხსნარის მისაღებად. შემდეგ გლუკოზა გახსნეს 10 მლ PVA ხსნარში 0.1%, 0.5%, 1.0% და 1.5% მასური ფრაქციით. გაწმენდილი პოლიპროპილენის უქსოვი ქსოვილი ჩაეფლო PVA/გლუკოზის ხსნარში და გაცხელდა 60°C-ზე 1 საათის განმავლობაში. გათბობის დასრულების შემდეგ, PP-ით გაჟღენთილი უქსოვი ქსოვილი ამოღებულია PVA/გლუკოზის ხსნარიდან და გაშრა 60°C-ზე 0.5 საათის განმავლობაში, რათა წარმოიქმნას PVA აპკი ქსელის ზედაპირზე, რითაც მიიღება PVA/PP კომპოზიტი. ტექსტილი.
ვერცხლის ნიტრატი ოთახის ტემპერატურაზე მუდმივი მორევის ქვეშ იხსნება 10 მლ წყალში და ამიაკი წვეთ-წვეთობით ემატება ხსნარის გამჭვირვალობიდან ყავისფერ და შემდეგ კვლავ გამჭვირვალ მდგომარეობამდე, ვერცხლის ამიაკის ხსნარის (5–90 მმ) მისაღებად. ვერცხლის ამიაკის ხსნარში მოათავსეთ PVA/PP უქსოვი ქსოვილი და გააცხელეთ 60°C-ზე 1 საათის განმავლობაში, რათა ქსოვილის ზედაპირზე წარმოიქმნას Ag ნანონაწილაკები, შემდეგ სამჯერ ჩამოიბანეთ წყლით და გააშრეთ 60°C-ზე 0.5 საათის განმავლობაში, რათა მიიღოთ Ag/PVA/PP კომპოზიტური ქსოვილი.
წინასწარი ექსპერიმენტების შემდეგ, ლაბორატორიაში შევქმენით რულონის ტიპის მოწყობილობა კომპოზიტური ქსოვილების მასშტაბური წარმოებისთვის. ლილვაკები დამზადებულია PTFE-სგან, რათა თავიდან იქნას აცილებული გვერდითი რეაქციები და დაბინძურება. ამ პროცესის დროს, გაჟღენთვის დროისა და ადსორბირებული ხსნარის რაოდენობის კონტროლი შესაძლებელია ლილვაკების სიჩქარისა და ლილვაკებს შორის მანძილის რეგულირებით, რათა მივიღოთ სასურველი Ag/PVA/PP კომპოზიტური ქსოვილი.
ქსოვილის ზედაპირის მორფოლოგია შესწავლილი იქნა VEGA3 სკანირებადი ელექტრონული მიკროსკოპის (SEM; Japan Electronics, იაპონია) გამოყენებით 5 კვ ამაჩქარებელი ძაბვით. ვერცხლის ნანონაწილაკების კრისტალური სტრუქტურა გაანალიზდა რენტგენის დიფრაქციით (XRD; Bruker, D8 Advanced, გერმანია; Cu Kα გამოსხივება, λ = 0.15418 ნმ; ძაბვა: 40 კვ, დენი: 40 mA) 10–80°.2θ დიაპაზონში. ფურიეს გარდაქმნის ინფრაწითელი სპექტრომეტრი (ATR-FTIR; Nicolet 170sx, Thermo Fisher Scientific Incorporation) გამოყენებული იქნა ზედაპირულად მოდიფიცირებული პოლიპროპილენის ქსოვილის ქიმიური მახასიათებლების გასაანალიზებლად. Ag/PVA/PP კომპოზიტური ქსოვილების PVA მოდიფიკატორის შემცველობა გაიზომა თერმოგრავიმეტრიული ანალიზით (TGA; Mettler Toledo, შვეიცარია) აზოტის ნაკადის ქვეშ. Ag/PVA/PP კომპოზიტური ქსოვილების ვერცხლის შემცველობის დასადგენად გამოყენებული იქნა ინდუქციურად შეწყვილებული პლაზმის მას-სპექტრომეტრია (ICP-MS, ELAN DRC II, Perkin-Elmer (Hong Kong) Co., Ltd.).
Ag/PVA/PP კომპოზიტური ქსოვილის (სპეციფიკაციო ზომა: 78×50 სმ2) ჰაერის გამტარიანობა და წყლის ორთქლის გამტარობის სიჩქარე გაიზომა მესამე მხარის ტესტირების სააგენტომ (Tianfangbiao Standardization Certification and Testing Co., Ltd.) GB/T. 5453-1997 და GB/T 12704.2-2009 სტანდარტების შესაბამისად. თითოეული ნიმუშისთვის ტესტირებისთვის შეირჩევა ათი განსხვავებული წერტილი, ხოლო სააგენტოს მიერ მოწოდებული მონაცემები წარმოადგენს ათი წერტილის საშუალოს.
Ag/PVA/PP კომპოზიტური ქსოვილის ანტიბაქტერიული აქტივობა გაიზომა ჩინური სტანდარტების GB/T 20944.1-2007 და GB/T 20944.3- შესაბამისად, აგარის ფირფიტის დიფუზიის მეთოდით (თვისებრივი ანალიზი) და შენჯღრევის კოლბის მეთოდით (რაოდენობრივი ანალიზი). . შესაბამისად, 2008 წელს. Ag/PVA/PP კომპოზიტური ქსოვილის ანტიბაქტერიული აქტივობა Escherichia coli-ს წინააღმდეგ განისაზღვრა სხვადასხვა რეცხვის დროს. აგარის ფირფიტის დიფუზიის მეთოდისთვის, სატესტო Ag/PVA/PP კომპოზიტური ქსოვილი ხუნდება დისკში (დიამეტრი: 8 მმ) ხუნდის გამოყენებით და მიმაგრებულია Escherichia coli-ით (ATCC 25922) დათესილ აგარის პეტრის ჯამზე, შემდეგ ინკუბირებულია 37°C ტემპერატურაზე და 56%-იან ფარდობით ტენიანობაზე დაახლოებით 24 საათის განმავლობაში. ინჰიბირების ზონა გაანალიზდა ვერტიკალურად დისკის ცენტრიდან მიმდებარე კოლონიების შიდა წრეწირამდე. შენჯღრევის კოლბის მეთოდის გამოყენებით, გამოცდილი Ag/PVA/PP კომპოზიტური ქსოვილისგან მომზადდა 2 × 2 სმ2 ბრტყელი ფირფიტა და ავტოკლავირებული იქნა ბულიონის გარემოში 121°C ტემპერატურაზე და 0.1 MPa წნევაზე 30 წუთის განმავლობაში. ავტოკლავირების შემდეგ, ნიმუში ჩაეფლო 5 მლ ერლენმაიერის კოლბაში, რომელიც შეიცავდა 70 მლ ბულიონის კულტურის ხსნარს (სუსპენზიის კონცენტრაცია 1 × 105–4 × 105 CFU/მლ) და შემდეგ ინკუბირებული იქნა 150°C ბრ/წთ რხევით ტემპერატურაზე და 25°C ტემპერატურაზე 18 საათის განმავლობაში. შენჯღრევის შემდეგ, შეაგროვეთ ბაქტერიული სუსპენზიის გარკვეული რაოდენობა და გააზავეთ ათჯერ. შეაგროვეთ განზავებული ბაქტერიული სუსპენზიის საჭირო რაოდენობა, გაანაწილეთ აგარის გარემოზე და გააკულტურეთ 37°C ტემპერატურაზე და 56%-იანი ფარდობითი ტენიანობის პირობებში 24 საათის განმავლობაში. ანტიბაქტერიული ეფექტურობის გამოსათვლელი ფორმულაა: \(\frac{\mathrm{C}-\mathrm{A}}{\mathrm{C}}\cdot 100\%\), სადაც C და A შესაბამისად 24 საათის შემდეგ კოლონიების რაოდენობაა. კულტივირებულია საკონტროლო ჯგუფში და Ag/PVA/PP კომპოზიტურ ქსოვილში.
Ag/PVA/PP კომპოზიტური ქსოვილების გამძლეობა შეფასდა ISO 105-C10:2006.1A სტანდარტის შესაბამისად გარეცხვით. რეცხვის დროს, სატესტო Ag/PVA/PP კომპოზიტური ქსოვილი (30x40 მმ2) ჩადეთ კომერციული სარეცხი საშუალების შემცველ წყალხსნარში (5.0 გ/ლ) და გარეცხეთ 40±2 ბრ/წთ და 40±5 ბრ/წთ მაღალი სიჩქარით. °C 10, 20, 30, 40 და 50 ციკლი. გარეცხვის შემდეგ, ქსოვილი სამჯერ ირეცხება წყლით და აშრობენ 50-60°C ტემპერატურაზე 30 წუთის განმავლობაში. ანტიბაქტერიული აქტივობის ხარისხის დასადგენად გაიზომა ვერცხლის შემცველობის ცვლილება გარეცხვის შემდეგ.
სურათი 1 გვიჩვენებს Ag/PVA/PP კომპოზიტური ქსოვილის დამზადების სქემატურ დიაგრამას. ანუ, PP უქსოვი მასალა იძირება PVA-სა და გლუკოზის შერეულ ხსნარში. PP-ით გაჟღენთილი უქსოვი მასალა შრება მოდიფიკატორისა და აღმდგენი აგენტის დასაფიქსირებლად დალუქვის ფენის შესაქმნელად. გამხმარი პოლიპროპილენის უქსოვი ქსოვილი იძირება ვერცხლის ამიაკის ხსნარში ვერცხლის ნანონაწილაკების ადგილზე დასალექად. მოდიფიკატორის კონცენტრაცია, გლუკოზისა და ვერცხლის ამიაკის მოლური თანაფარდობა, ვერცხლის ამიაკის კონცენტრაცია და რეაქციის ტემპერატურა გავლენას ახდენს Ag ნანონაწილაკების დალექვაზე. სურათი 2ა გვიჩვენებს Ag/PVA/PP ქსოვილის წყალთან კონტაქტის კუთხის დამოკიდებულებას მოდიფიკატორის კონცენტრაციაზე. როდესაც მოდიფიკატორის კონცენტრაცია იზრდება 0.5 წონითი %-დან 1.0 წონით %-მდე, Ag/PVA/PP ქსოვილის კონტაქტის კუთხე მნიშვნელოვნად მცირდება; როდესაც მოდიფიკატორის კონცენტრაცია იზრდება 1.0 წონითი %-დან 2.0 წონით %-მდე, ის პრაქტიკულად არ იცვლება. სურათი 2b გვიჩვენებს სუფთა PP ბოჭკოების და Ag/PVA/PP ქსოვილების SEM გამოსახულებებს, რომლებიც მომზადებულია 50 mM ვერცხლის ამიაკის კონცენტრაციით და გლუკოზისა და ვერცხლის ამიაკს შორის სხვადასხვა მოლური თანაფარდობით (1:1, 3:1, 5:1 და 9:1). . სურათი. ). შედეგად მიღებული PP ბოჭკო შედარებით გლუვია. PVA აპკით კაფსულაციის შემდეგ, ზოგიერთი ბოჭკო ერთმანეთთან არის მიწებებული; ვერცხლის ნანონაწილაკების დალექვის გამო, ბოჭკოები შედარებით უხეში ხდება. როდესაც აღმდგენი აგენტისა და გლუკოზის მოლური თანაფარდობა იზრდება, Ag ნანონაწილაკების დალექილი ფენა თანდათან სქელდება და როდესაც მოლური თანაფარდობა იზრდება 5:1-მდე და 9:1-მდე, Ag ნანონაწილაკები აგრეგატების წარმოქმნისკენ მიდრეკილნი არიან. PP ბოჭკოს მაკროსკოპული და მიკროსკოპული გამოსახულებები უფრო ერთგვაროვანი ხდება, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც აღმდგენი აგენტისა და გლუკოზის მოლური თანაფარდობა 5:1-ია. 50 mM ვერცხლის ამიაკის შემცველობით მიღებული შესაბამისი ნიმუშების ციფრული ფოტოები ნაჩვენებია სურათი S1-ზე.
Ag/PVA/PP ქსოვილის წყალთან კონტაქტის კუთხის ცვლილებები PVA-ს სხვადასხვა კონცენტრაციის დროს (a), Ag/PVA/PP ქსოვილის SEM გამოსახულებები, მიღებული 50 mM ვერცხლის ამიაკის კონცენტრაციით და გლუკოზისა და ვერცხლის ამიაკის სხვადასხვა მოლური თანაფარდობით [(b))); (1) PP ბოჭკო, (2) PVA/PP ბოჭკო, (3) მოლური თანაფარდობა 1:1, (4) მოლური თანაფარდობა 3:1, (5) მოლური თანაფარდობა 5:1, (6) მოლური თანაფარდობა 9:1], რენტგენის დიფრაქციული სურათი (c) და Ag/PVA/PP ქსოვილის SEM გამოსახულება (d), მიღებული ვერცხლის ამიაკის კონცენტრაციებით: (1) 5 mM, (2) 10 mM, (3) 30 mM, (4) 50 mM, (5) 90 mM და (6) Ag/PP-30 mM. რეაქციის ტემპერატურაა 60°C.
ნახ. 2გ-ზე ნაჩვენებია მიღებული Ag/PVA/PP ქსოვილის რენტგენის დიფრაქციის სურათი. PP ბოჭკოს 37 დიფრაქციული პიკის გარდა, ოთხი დიფრაქციული პიკი 2θ = ∼ 37.8°, 44.2°, 64.1° და 77.3° კუთხით შეესაბამება კუბური ზედაპირული ცენტრირებული ვერცხლის ნანონაწილაკების (1 1 1), (2 0 0), (2 2 0), კრისტალურ სიბრტყეს (3 1 1). ვერცხლის ამიაკის კონცენტრაციის 5-დან 90 მმ-მდე ზრდასთან ერთად, Ag-ის XRD სურათები უფრო მკვეთრი ხდება, რაც შეესაბამება კრისტალურობის შემდგომ ზრდას. შერერის ფორმულის მიხედვით, 10 მმ, 30 მმ და 50 მმ ვერცხლის ამიაკით მომზადებული Ag ნანონაწილაკების მარცვლების ზომები გამოითვალა შესაბამისად 21.3 ნმ, 23.3 ნმ და 26.5 ნმ-მდე. ეს იმიტომ ხდება, რომ ვერცხლის ამიაკის კონცენტრაცია წარმოადგენს აღდგენის რეაქციის მამოძრავებელ ძალას, რომელიც წარმოქმნის მეტალურ ვერცხლისფერს. ვერცხლის ამიაკის კონცენტრაციის ზრდასთან ერთად, იზრდება Ag ნანონაწილაკების ბირთვის წარმოქმნისა და ზრდის სიჩქარე. სურათი 2d გვიჩვენებს Ag/PVA/PP ქსოვილების SEM სურათებს, რომლებიც მიღებულია Ag ამიაკის სხვადასხვა კონცენტრაციით. 30 mM ვერცხლის ამიაკის კონცენტრაციისას, Ag ნანონაწილაკების დალექილი ფენა შედარებით ერთგვაროვანია. თუმცა, როდესაც ვერცხლის ამიაკის კონცენტრაცია ძალიან მაღალია, Ag ნანონაწილაკების დალექვის ფენის ერთგვაროვნება მცირდება, რაც შეიძლება გამოწვეული იყოს Ag ნანონაწილაკების დალექვის ფენაში ძლიერი აგლომერაციით. გარდა ამისა, ზედაპირზე ვერცხლის ნანონაწილაკებს ორი ფორმა აქვთ: სფერული და ქერცლიანი. სფერული ნაწილაკების ზომა დაახლოებით 20–80 ნმ-ია, ხოლო ლამელარული გვერდითი ზომა დაახლოებით 100–300 ნმ-ია (სურათი S2). Ag ნანონაწილაკების დალექვის ფენა არამოდიფიცირებული PP ქსოვილის ზედაპირზე არათანაბარია. გარდა ამისა, ტემპერატურის მატება ხელს უწყობს Ag ნანონაწილაკების შემცირებას (სურ. S3), თუმცა რეაქციის ძალიან მაღალი ტემპერატურა არ უწყობს ხელს Ag ნანონაწილაკების შერჩევით დალექვას.
სურათი 3ა სქემატურად ასახავს ვერცხლის ამიაკის კონცენტრაციას, დალექილი ვერცხლის რაოდენობასა და მომზადებული Ag/PVA/PP ქსოვილის ანტიბაქტერიულ აქტივობას შორის კავშირს. სურათი 3ბ გვიჩვენებს ნიმუშების ანტიბაქტერიულ ნიმუშებს ვერცხლის ამიაკის სხვადასხვა კონცენტრაციისას, რაც პირდაპირ ასახავს ნიმუშების ანტიბაქტერიულ სტატუსს. როდესაც ვერცხლის ამიაკის კონცენტრაცია 5 მმ-დან 90 მმ-მდე გაიზარდა, ვერცხლის ნალექის რაოდენობა 13.67 გ/კგ-დან 481.81 გ/კგ-მდე გაიზარდა. გარდა ამისა, ვერცხლის დალექვის რაოდენობის ზრდასთან ერთად, E. coli-ს წინააღმდეგ ანტიბაქტერიული აქტივობა თავდაპირველად იზრდება და შემდეგ მაღალ დონეზე რჩება. კერძოდ, როდესაც ვერცხლის ამიაკის კონცენტრაცია 30 მმ-ია, მიღებულ Ag/PVA/PP ქსოვილში ვერცხლის დალექვის რაოდენობა 67.62 გ/კგ-ია, ხოლო ანტიბაქტერიული მაჩვენებელი 99.99%-ია და ეს ნიმუში შეირჩევა, როგორც წარმომადგენლობითი შემდგომი სტრუქტურული დახასიათებისთვის.
(ა) ანტიბაქტერიული აქტივობის დონესა და გამოყენებული Ag ფენის რაოდენობასა და ვერცხლის ამიაკის კონცენტრაციას შორის კავშირი; (ბ) ციფრული კამერით გადაღებული ბაქტერიული კულტურის ფირფიტების ფოტოები, რომლებიც აჩვენებენ ცარიელ ნიმუშებს და 5 mM, 10 mM, 30 mM, 50 mM და 90 mM ვერცხლის ამიაკის გამოყენებით მომზადებულ ნიმუშებს. Ag/PVA/PP ქსოვილის ანტიბაქტერიული აქტივობა Escherichia coli-ს წინააღმდეგ.
სურათი 4ა გვიჩვენებს PP, PVA/PP, Ag/PP და Ag/PVA/PP-ის FTIR/ATR სპექტრებს. სუფთა PP ბოჭკოს შთანთქმის ზოლები 2950 სმ-1 და 2916 სმ-1-ზე განპირობებულია –CH3 და –CH2- ჯგუფების ასიმეტრიული გაჭიმვის ვიბრაციით, ხოლო 2867 სმ-1 და 2837 სმ-1-ზე - –CH3 და –CH2- ჯგუფების სიმეტრიული გაჭიმვის ვიბრაციით. –CH3 და –CH2--ზე შთანთქმის ზოლები 1375 სმ-1 და 1456 სმ-1-ზე მიეწერება –CH338.39-ის ასიმეტრიულ და სიმეტრიულ წანაცვლების ვიბრაციებს. Ag/PP ბოჭკოს FTIR სპექტრი მსგავსია PP ბოჭკოსისა. PP-ის შთანთქმის ზოლის გარდა, PVA/PP და Ag/PVA/PP ქსოვილების ახალი შთანთქმის პიკი 3360 სმ-1-ზე მიეწერება –OH ჯგუფის წყალბადური ბმის გაჭიმვას. ეს აჩვენებს, რომ PVA წარმატებით გამოიყენება პოლიპროპილენის ბოჭკოს ზედაპირზე. გარდა ამისა, Ag/PVA/PP ქსოვილის ჰიდროქსილის შთანთქმის პიკი ოდნავ სუსტია, ვიდრე PVA/PP ქსოვილის, რაც შესაძლოა განპირობებული იყოს ზოგიერთი ჰიდროქსილის ჯგუფის ვერცხლთან კოორდინაციით.
სუფთა PP, PVA/PP ქსოვილისა და Ag/PVA/PP ქსოვილის FT-IR სპექტრი (ა), TGA მრუდი (ბ) და XPS გაზომვის სპექტრი (გ), და Ag/PVA/PP ქსოვილის სუფთა PP (დ), PVA/PP PP ქსოვილის (ე) C 1s სპექტრი და Ag 3d პიკი (ვ).
ნახ. 4გ-ზე ნაჩვენებია PP, PVA/PP და Ag/PVA/PP ქსოვილების XPS სპექტრები. სუფთა პოლიპროპილენის ბოჭკოს სუსტი O 1s სიგნალი შეიძლება მივაწეროთ ზედაპირზე ადსორბირებულ ჟანგბადის ელემენტს; 284.6 eV-ზე C 1s პიკი მიეწერება CH4-ს და CC-ს (იხ. ნახ. 4დ). სუფთა PP ბოჭკოსთან შედარებით, PVA/PP ქსოვილი (ნახ. 4ე) აჩვენებს მაღალ ეფექტურობას 284.6 eV (C–C/C–H), 285.6 eV (C–O–H), 284.6 eV (C–C/C–H), 285.6 eV (C–O–H) და 288.5 eV (H–C=O)38-ზე. გარდა ამისა, PVA/PP ქსოვილის O 1s სპექტრის დაახლოებით განსაზღვრა შესაძლებელია ორი პიკით 532.3 eV და 533.2 eV41-ზე (სურ. S4), ეს C 1s პიკები შეესაბამება C–OH-ს და H–C=O-ს (PVA-ს ჰიდროქსილის ჯგუფები და ალდეჰიდური გლუკოზის ჯგუფი), რაც შეესაბამება FTIR მონაცემებს. Ag/PVA/PP უქსოვი ქსოვილი ინარჩუნებს C-OH-ის O 1s სპექტრს (532.3 eV) და HC=O-ს (533.2 eV) (სურათი S5), რომელიც შედგება 65.81% (ატომური პროცენტი) C, 22.89% O და 11.31% Ag-სგან (სურ. S4). კერძოდ, Ag 3d5/2-ისა და Ag 3d3/2-ის პიკები 368.2 eV და 374.2 eV-ზე (სურ. 4f) კიდევ ერთხელ ადასტურებს, რომ Ag ნანონაწილაკები დოპირებულია PVA/PP42 უქსოვი ქსოვილის ზედაპირზე.
სუფთა PP, Ag/PP ქსოვილის და Ag/PVA/PP ქსოვილის TGA მრუდები (ნახ. 4ბ) აჩვენებს, რომ ისინი განიცდიან მსგავს თერმული დაშლის პროცესებს და Ag ნანონაწილაკების დალექვა იწვევს PP ბოჭკოების PVA/PP ბოჭკოების თერმული დაშლის ტემპერატურის უმნიშვნელო ზრდას (480 °C-დან (PP ბოჭკოები) 495 °C-მდე), შესაძლოა, Ag ბარიერის წარმოქმნის გამო43. ამავდროულად, PP, Ag/PP, Ag/PVA/PP, Ag/PVA/PP-W50 და Ag/PP-W50 სუფთა ნიმუშების ნარჩენი რაოდენობები 800°C-ზე გაცხელების შემდეგ იყო შესაბამისად 1.32%, 16.26% და 13.86% %, 9.88% და 2.12% (სუფიქსი W50 აქ ეხება 50 რეცხვის ციკლს). სუფთა პოლიპროპილენის ნარჩენი ნაწილი მინარევებს მიეწერება, ხოლო დარჩენილი ნიმუშების ნაწილი - Ag ნანონაწილაკებს, ხოლო ვერცხლით დატვირთული ნიმუშების ნარჩენი რაოდენობის სხვაობა მათზე დატვირთული ვერცხლის ნანონაწილაკების სხვადასხვა რაოდენობით უნდა იყოს განპირობებული. გარდა ამისა, Ag/PP ქსოვილის 50-ჯერ გარეცხვის შემდეგ, ნარჩენი ვერცხლის შემცველობა 94.65%-ით შემცირდა, ხოლო Ag/PVA/PP ქსოვილის ნარჩენი ვერცხლის შემცველობა დაახლოებით 31.74%-ით. ეს აჩვენებს, რომ PVA-ს კაფსულირების საფარს შეუძლია ეფექტურად გააუმჯობესოს AgNP-ების ადჰეზია PP მატრიცასთან.
ტარების კომფორტის შესაფასებლად, გაიზომა მომზადებული პოლიპროპილენის ქსოვილის ჰაერის გამტარობა და წყლის ორთქლის გამტარობის სიჩქარე. ზოგადად, სუნთქვადობა დაკავშირებულია მომხმარებლის თერმულ კომფორტთან, განსაკუთრებით ცხელ და ნოტიო გარემოში44. როგორც ნაჩვენებია ნახაზ 5ა-ზე, სუფთა პოლიპროპილენის ჰაერის გამტარობა 2050 მმ/წმ-ია, ხოლო PVA-ს მოდიფიკაციის შემდეგ ის მცირდება 856 მმ/წმ-მდე. ეს იმიტომ ხდება, რომ PP ბოჭკოსა და ნაქსოვი ნაწილის ზედაპირზე წარმოქმნილი PVA ფენა ხელს უწყობს ბოჭკოებს შორის არსებული ხარვეზების შემცირებას. Ag ნანონაწილაკების გამოყენების შემდეგ, PP ქსოვილის ჰაერის გამტარობა იზრდება Ag ნანონაწილაკების გამოყენებისას PVA საფარის მოხმარების გამო. გარდა ამისა, Ag/PVA/PP ქსოვილების სუნთქვადობა, როგორც წესი, მცირდება ვერცხლის ამიაკის კონცენტრაციის 10-დან 50 მმოლ-მდე ზრდასთან ერთად. ეს შეიძლება გამოწვეული იყოს იმით, რომ ვერცხლის ნალექის სისქე იზრდება ვერცხლის ამიაკის კონცენტრაციის ზრდასთან ერთად, რაც ხელს უწყობს ფორების რაოდენობის და მათში წყლის ორთქლის გავლის ალბათობის შემცირებას.
(ა) ვერცხლის ამიაკის სხვადასხვა კონცენტრაციით მომზადებული Ag/PVA/PP ქსოვილების ჰაერგამტარობა; (ბ) ვერცხლის ამიაკის სხვადასხვა კონცენტრაციით მომზადებული Ag/PVA/PP ქსოვილების წყლის ორთქლგამტარობა; (გ) სხვადასხვა მოდიფიკატორი სხვადასხვა კონცენტრაციით მიღებული Ag ქსოვილის/PVA/PP დაჭიმვის მრუდი; (დ) ვერცხლის ამიაკის სხვადასხვა კონცენტრაციით მიღებული Ag/PVA/PP ქსოვილის დაჭიმვის მრუდი (ასევე ნაჩვენებია 30 mM ვერცხლის ამიაკის კონცენტრაციით მიღებული Ag/PVA/PP ქსოვილი) (შეადარეთ PP ქსოვილების დაჭიმვის მრუდები 40 რეცხვის ციკლის შემდეგ).
წყლის ორთქლის გამტარობის სიჩქარე ქსოვილის თერმული კომფორტის კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი მაჩვენებელია45. ირკვევა, რომ ქსოვილების ტენიანობის გამტარობაზე ძირითადად გავლენას ახდენს სუნთქვადობა და ზედაპირის თვისებები. ანუ, ჰაერის გამტარობა ძირითადად დამოკიდებულია ფორების რაოდენობაზე; ზედაპირის თვისებები გავლენას ახდენს ჰიდროფილური ჯგუფების ტენიანობის გამტარობაზე წყლის მოლეკულების ადსორბცია-დიფუზია-დესორბციის გზით. როგორც ნაჩვენებია ნახაზ 5b-ზე, სუფთა PP ბოჭკოს ტენიანობის გამტარობა არის 4810 გ/(მ2·24 სთ). PVA საფარით დალუქვის შემდეგ, PP ბოჭკოში ხვრელების რაოდენობა მცირდება, მაგრამ PVA/PP ქსოვილის ტენიანობის გამტარობა იზრდება 5070 გ/(მ2·24 სთ)-მდე, რადგან მისი ტენიანობის გამტარობა ძირითადად განისაზღვრება ზედაპირის თვისებებით და არა ფორებით. AgNPs-ის დალექვის შემდეგ, Ag/PVA/PP ქსოვილის ტენიანობის გამტარობა კიდევ უფრო გაიზარდა. კერძოდ, 30 მმ ვერცხლის ამიაკის კონცენტრაციით მიღებული Ag/PVA/PP ქსოვილის მაქსიმალური ტენიანობის გამტარობა არის 10300 გ/(მ2·24 სთ). ამავდროულად, ვერცხლის ამიაკის სხვადასხვა კონცენტრაციით მიღებული Ag/PVA/PP ქსოვილების განსხვავებული ტენიანობის გამტარობა შეიძლება დაკავშირებული იყოს ვერცხლის დეპონირების ფენის სისქისა და მისი ფორების რაოდენობის განსხვავებებთან.
ქსოვილების მექანიკური თვისებები ძლიერ გავლენას ახდენს მათ მომსახურების ვადაზე, განსაკუთრებით გადამუშავებადი მასალების სახით46. სურათი 5გ გვიჩვენებს Ag/PVA/PP ქსოვილის დაჭიმვის დაძაბულობის მრუდს. სუფთა PP-ის დაჭიმვის სიმტკიცე მხოლოდ 2.23 მპა-ა, მაშინ როდესაც 1 წონითი % PVA/PP ქსოვილის დაჭიმვის სიმტკიცე მნიშვნელოვნად იზრდება 4.56 მპა-მდე, რაც მიუთითებს, რომ PVA PP ქსოვილის კაფსულაცია ხელს უწყობს მისი მექანიკური თვისებების მნიშვნელოვნად გაუმჯობესებას. PVA/PP ქსოვილის დაჭიმვის სიმტკიცე და წაგრძელება გაწყვეტის დროს იზრდება PVA მოდიფიკატორის კონცენტრაციის მატებასთან ერთად, რადგან PVA ფენას შეუძლია დაძაბულობის გარღვევა და PP ბოჭკოს გაძლიერება. თუმცა, როდესაც მოდიფიკატორის კონცენტრაცია იზრდება 1.5 წონითი %-მდე, წებოვანი PVA პოლიპროპილენის ქსოვილს ხდის ხისტს, რაც სერიოზულად მოქმედებს ტარების კომფორტზე.
სუფთა PP და PVA/PP ქსოვილებთან შედარებით, Ag/PVA/PP ქსოვილების დაჭიმვის სიმტკიცე და წაგრძელება გაწყვეტის დროს კიდევ უფრო გაუმჯობესებულია, რადგან PP ბოჭკოების ზედაპირზე თანაბრად განაწილებული Ag ნანონაწილაკები ახერხებენ დატვირთვის განაწილებას47,48. ჩანს, რომ Ag/PP ბოჭკოს დაჭიმვის სიმტკიცე უფრო მაღალია, ვიდრე სუფთა PP-ის და აღწევს 3.36 მპა-ს (სურ. 5დ), რაც ადასტურებს Ag ნანონაწილაკების ძლიერ და გამაძლიერებელ ეფექტს. კერძოდ, 30 მმ ვერცხლის ამიაკის კონცენტრაციით (50 მმ-ის ნაცვლად) წარმოებული Ag/PVA/PP ქსოვილი ავლენს მაქსიმალურ დაჭიმვის სიმტკიცეს და წაგრძელებას გაწყვეტის დროს, რაც კვლავ განპირობებულია Ag ნანონაწილაკების ერთგვაროვანი დალექვით, ასევე ერთგვაროვანი დალექვით. ვერცხლის ნანონაწილაკების აგრეგაცია ვერცხლის ამიაკის მაღალი კონცენტრაციის პირობებში. გარდა ამისა, 40 რეცხვის ციკლის შემდეგ, 30 mM ვერცხლის ამიაკის კონცენტრაციით მომზადებული Ag/PVA/PP ქსოვილის დაჭიმვის სიმტკიცე და წაგრძელება გაწყვეტის დროს შემცირდა შესაბამისად 32.7%-ით და 26.8%-ით (სურ. 5დ), რაც შესაძლოა დაკავშირებული იყოს ამის შემდეგ დალექილი ვერცხლის ნანონაწილაკების მცირე დანაკარგთან.
ნახაზები 6ა და ბ გვიჩვენებს Ag/PVA/PP ქსოვილისა და Ag/PP ქსოვილის ციფრულ კამერით გადაღებულ ფოტოებს 30 მმ ვერცხლის ამიაკის კონცენტრაციით 0, 10, 20, 30, 40 და 50 ციკლის განმავლობაში რეცხვის შემდეგ. მუქი ნაცრისფერი Ag/PVA/PP ქსოვილი და Ag/PP ქსოვილი რეცხვის შემდეგ თანდათან ღია ნაცრისფერი ხდება; და პირველის ფერის შეცვლა რეცხვის დროს ისეთი სერიოზული არ ჩანს, როგორც მეორის. გარდა ამისა, Ag/PP ქსოვილთან შედარებით, Ag/PVA/PP ქსოვილში ვერცხლის შემცველობა რეცხვის შემდეგ შედარებით ნელა შემცირდა; 20 ან მეტჯერ რეცხვის შემდეგ, პირველში ვერცხლის უფრო მაღალი შემცველობა შეინარჩუნა, ვიდრე მეორეში (ნახ. 6გ). ეს მიუთითებს, რომ PP ბოჭკოების PVA საფარით კაფსულირებამ შეიძლება მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს Ag ნანონაწილაკების ადჰეზია PP ბოჭკოებზე. სურათი 6დ გვიჩვენებს Ag/PVA/PP ქსოვილისა და Ag/PP ქსოვილის SEM გამოსახულებებს 10, 40 და 50 ციკლის განმავლობაში რეცხვის შემდეგ. Ag/PVA/PP ქსოვილები რეცხვის დროს Ag ნანონაწილაკებს ნაკლებად კარგავენ, ვიდრე Ag/PP ქსოვილები, ისევ და ისევ იმიტომ, რომ PVA-ს კაფსულის შემავსებელი საფარი ხელს უწყობს Ag ნანონაწილაკების PP ბოჭკოებზე ადჰეზიის გაუმჯობესებას.
(ა) Ag/PP ქსოვილის ფოტოები, გადაღებული ციფრული კამერით (გადაღებული 30 mM ვერცხლის ამიაკის კონცენტრაციით) 0, 10, 20, 30, 40 და 50 ციკლის (1-6) რეცხვის შემდეგ; (ბ) Ag/PVA/PP ქსოვილის ფოტოები, გადაღებული ციფრული კამერით (გადაღებული 30 mM ვერცხლის ამიაკის კონცენტრაციით) 0, 10, 20, 30, 40 და 50 ციკლის (1-6) რეცხვის შემდეგ; (გ) ორივე ქსოვილის ვერცხლის შემცველობის ცვლილებები რეცხვის ციკლებში; (დ) Ag/PVA/PP ქსოვილის (1-3) და Ag/PP ქსოვილის (4-6) SEM გამოსახულებები 10, 40 და 50 რეცხვის ციკლის შემდეგ.
სურათი 7 ასახავს Ag/PVA/PP ქსოვილების ანტიბაქტერიულ აქტივობას და ციფრული კამერით გადაღებულ ფოტოებს E. coli-ს წინააღმდეგ 10, 20, 30 და 40 რეცხვის ციკლის შემდეგ. 10 და 20 რეცხვის შემდეგ, Ag/PVA/PP ქსოვილების ანტიბაქტერიული მოქმედება დარჩა 99.99% და 99.93%-ზე, რაც აჩვენებს შესანიშნავ ანტიბაქტერიულ აქტივობას. Ag/PVA/PP ქსოვილის ანტიბაქტერიული დონე ოდნავ შემცირდა 30 და 40-ჯერ რეცხვის შემდეგ, რაც განპირობებული იყო AgNP-ების დაკარგვით ხანგრძლივი რეცხვის შემდეგ. თუმცა, Ag/PP ქსოვილის ანტიბაქტერიული მაჩვენებელი 40 რეცხვის შემდეგ მხოლოდ 80.16%-ია. აშკარაა, რომ Ag/PP ქსოვილის ანტიბაქტერიული ეფექტი 40 რეცხვის ციკლის შემდეგ გაცილებით ნაკლებია, ვიდრე Ag/PVA/PP ქსოვილისა.
(ა) E. coli-ს წინააღმდეგ ანტიბაქტერიული აქტივობის დონე. (ბ) შედარებისთვის, ასევე ნაჩვენებია Ag/PVA/PP ქსოვილის ფოტოები, რომლებიც გადაღებულია ციფრული კამერით Ag/PP ქსოვილის 30 mM ვერცხლის ამიაკის კონცენტრაციით 10, 20, 30, 40 და 40 ციკლის განმავლობაში გარეცხვის შემდეგ.
ნახ. 8-ზე სქემატურად ნაჩვენებია დიდი მასშტაბის Ag/PVA/PP ქსოვილის დამზადება ორეტაპიანი რულონური მეთოდით. ​​ანუ, PVA/გლუკოზის ხსნარი გარკვეული დროის განმავლობაში იყო ჩალბული რულონურ ჩარჩოში, შემდეგ ამოღებული და შემდეგ იმავე გზით გაჟღენთილი ვერცხლის ამიაკის ხსნარით Ag/PVA/PP ქსოვილის მისაღებად. (ნახ. 8ა). შედეგად მიღებული Ag/PVA/PP ქსოვილი კვლავ ინარჩუნებს შესანიშნავ ანტიბაქტერიულ აქტივობას 1 წლის განმავლობაშიც კი. Ag/PVA/PP ქსოვილების დიდი მასშტაბის დასამზადებლად, მიღებული PP უქსოვი მასალები გაჟღენთილი იყო უწყვეტი რულონური პროცესით და შემდეგ თანმიმდევრულად გატარებული იყო PVA/გლუკოზის ხსნარსა და ვერცხლის ამიაკის ხსნარში და დამუშავდა ორი მეთოდით. ​​თანდართული ვიდეოები. გაჟღენთვის დრო კონტროლდება როლიკერის სიჩქარის რეგულირებით, ხოლო ადსორბირებული ხსნარის რაოდენობა კონტროლდება ლილვაკებს შორის მანძილის რეგულირებით (ნახ. 8ბ), რითაც მიიღება დიდი ზომის (50 სმ × 80 სმ) სამიზნე Ag/PVA/PP უქსოვი ქსოვილი და შემგროვებელი როლიკერი. მთელი პროცესი მარტივი და ეფექტურია, რაც ხელს უწყობს ფართომასშტაბიანი წარმოების განვითარებას.
დიდი ზომის სამიზნე პროდუქტების წარმოების სქემატური დიაგრამა (ა) და Ag/PVA/PP უქსოვი მასალების წარმოების რულონური პროცესის სქემატური დიაგრამა (ბ).
ვერცხლის შემცველი PVA/PP უქსოვი ქსოვილები იწარმოება მარტივი ადგილზე თხევადი ფაზის დეპონირების ტექნოლოგიით, რომელიც შერწყმულია რულონზე დახვევის მეთოდთან. PP ქსოვილთან და PVA/PP ქსოვილთან შედარებით, მომზადებული Ag/PVA/PP უქსოვი ქსოვილის მექანიკური თვისებები მნიშვნელოვნად გაუმჯობესებულია, რადგან PVA-ს დალუქვის ფენას შეუძლია მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს Ag ნანონაწილაკების ადჰეზია PP ბოჭკოებთან. გარდა ამისა, PVA-ს დატვირთვის რაოდენობა და ვერცხლის ნანონაწილაკების შემცველობა Ag/PVA/PP უქსოვი ქსოვილში კარგად შეიძლება კონტროლირდეს PVA/გლუკოზის ხსნარის და ვერცხლის ამიაკის ხსნარის კონცენტრაციების რეგულირებით. კერძოდ, 30 mM ვერცხლის ამიაკის ხსნარის გამოყენებით მომზადებულმა Ag/PVA/PP უქსოვი ქსოვილმა აჩვენა საუკეთესო მექანიკური თვისებები და შეინარჩუნა შესანიშნავი ანტიბაქტერიული აქტივობა E. coli-ს წინააღმდეგ 40 რეცხვის ციკლის შემდეგაც კი, რაც აჩვენებს კარგ დაბინძურების საწინააღმდეგო პოტენციალს. PP უქსოვი მასალა. სხვა ლიტერატურულ მონაცემებთან შედარებით, ჩვენს მიერ უფრო მარტივი მეთოდებით მიღებულმა ქსოვილებმა აჩვენა უკეთესი წინააღმდეგობა რეცხვის მიმართ. გარდა ამისა, მიღებულ Ag/PVA/PP უქსოვი ქსოვილს აქვს იდეალური ტენიანობის გამტარიანობა და ტარების კომფორტი, რაც ხელს უწყობს მის გამოყენებას სამრეწველო პროგრამებში.
ჩართეთ ამ კვლევის დროს მიღებული ან გაანალიზებული ყველა მონაცემი (და მათი დამხმარე ინფორმაციის ფაილები).
რასელი, ს.მ. და სხვ. ბიოსენსორები COVID-19 ციტოკინების შტორმთან საბრძოლველად: მომავალი გამოწვევები. ACS Sens. 5, 1506–1513 (2020).
ზაიმ ს., ჩონგ ჯ.ჰ., შანკარანაიანან ვ. და ჰარკი ა. COVID-19 და მრავალორგანული რეაქციები. მიმდინარე. კითხვა. გული. 45, 100618 (2020).
ჟანგ რ. და სხვ. 2019 წელს ჩინეთში კორონავირუსის შემთხვევების რაოდენობის შეფასებები კორექტირებულია სტადიისა და ენდემური რეგიონების მიხედვით. front. medicine. 14, 199–209 (2020).
გაო ჯ. და სხვ. ელექტრომაგნიტური ჩარევისგან დაცვისთვის მოქნილი, ზეჰიდროფობიური და მაღალგამტარი არაქსოვილი პოლიპროპილენის ქსოვილის კომპოზიტური მასალა. ქიმიური ინჟინერი. ჯ. 364, 493–502 (2019).
რაიჰან მ. და სხვ. მრავალფუნქციური პოლიაკრილონიტრილის/ვერცხლის ნანოკომპოზიტური ფირების შემუშავება: ანტიბაქტერიული აქტივობა, კატალიზური აქტივობა, გამტარობა, ულტრაიისფერი გამოსხივებისგან დაცვა და აქტიური SERS სენსორები. J. Matt. resource. technologies. 9, 9380–9394 (2020).
დავადი ს., კატუვალი ს., გუპტა ა., ლამიჩანე უ. და პარაჯული ნ. ვერცხლის ნანონაწილაკების მიმდინარე კვლევა: სინთეზი, დახასიათება და გამოყენება. ნანომასალების ჟურნალი. 2021, 6687290 (2021).
დენ და, ჩენ ჟი, ჰუ იონგი, მა ჯიანი, ტონგი YDN ვერცხლის ბაზაზე დამზადებული გამტარი მელნის მომზადებისა და სიხშირის შერჩევით ზედაპირებზე მისი წასასმელად მარტივი პროცესი. ნანოტექნოლოგია 31, 105705–105705 (2019).
ჰაო, ი. და სხვ. ჰიპერგანშტოებული პოლიმერები საშუალებას იძლევა ვერცხლის ნანონაწილაკების გამოყენების სტაბილიზატორებად მოქნილი სქემების მელნის ბეჭდვისთვის. რ. შუკერი. ქიმიური. 43, 2797–2803 (2019).
Keller P და Kawasaki HJML ვერცხლის ნანონაწილაკების თვითაწყობით მიღებული გამტარი ფოთლის ძარღვების ქსელები მოქნილ სენსორებში პოტენციური გამოყენებისთვის. მეტ რაიტი. 284, 128937.1-128937.4 (2020).
ლი, ჯ. და სხვ. ვერცხლის ნანონაწილაკებით გაფორმებული სილიციუმის ნანოსფეროები და მასივები, როგორც პოტენციური სუბსტრატები ზედაპირულად გაძლიერებული რამანის გაფანტვისთვის. ASU Omega 6, 32879–32887 (2021).
ლიუ, X. და სხვ. დიდი მასშტაბის მოქნილი ზედაპირით გაძლიერებული რამანის გაფანტვის სენსორი (SERS) მაღალი სიგნალის სტაბილურობითა და ერთგვაროვნებით. ACS Application Matt. Interfaces 12, 45332–45341 (2020).
სანდიპი, კ.გ. და სხვ. ვერცხლის ნანონაწილაკებით (Ag-FNRs) გაფორმებული ფულერენის ნანოღეროების იერარქიული ჰეტეროსტრუქტურა ეფექტური ერთნაწილაკიანი დამოუკიდებელი SERS სუბსტრატის ფუნქციას ასრულებს. ფიზიკა. ქიმიური. ქიმიური. ფიზიკა. 27, 18873–18878 (2018).
ემამი, ჰ.ე. და აჰმედი, ჰ.ბ. ჰომომეტალური და ჰეტერომეტალური აგარ-აგარზე დაფუძნებული ნანოსტრუქტურების შედარებითი კვლევა საღებავით კატალიზირებული დეგრადაციის დროს. საერთაშორისოობა. J. Biol. დიდი მოლეკულები. 138, 450–461 (2019).
ემამი, ჰ.ე., მიხაილი, მ.მ., ელ-შერბინი, ს., ნაგი, კ.ს. და აჰმედი, ჰ.ბ. ლითონდამოკიდებული ნანოკატალიზი არომატული დამაბინძურებლების შესამცირებლად. ოთხშაბათი. მეცნიერება. დაბინძურება. რესურსი. საერთაშორისოობა. 27, 6459–6475 (2020).
აჰმედ ჰ.ბ.-სა და ემამ ჰ.ე.-ს სამმაგი ბირთვი-გარსიანი (Ag-Au-Pd) ნანოსტრუქტურები, რომლებიც თესლიდან ოთახის ტემპერატურაზე გაიზარდა წყლის პოტენციური გაწმენდისთვის. პოლიმერი. ტესტი. 89, 106720 (2020).