Ученые НИТУ «МИСиС» разработали и запатентовали технологию, которая позволяет «наделить» тканевые медицинские маски антибактериальным эффектом. Такие свойства достигаются благодаря пропитке изделий в растворе наночастиц серебра.
Тканевые медицинские маски используются не только как часть экипировки врачей в случае оперативного вмешательства, но и для дополнительной защиты при медицинских осмотрах, а также в условиях стационара. Сложная эпидемиологическая ситуация вынудила людей использовать маски и в бытовых условиях – во время передвижения на общественном транспорте, для похода в магазин, на прогулках.
Несмотря на то, что тканевые маски задерживают определенную часть загрязнений, они слабо препятствуют проникновению в организм патогенов. Решить эту проблему можно при помощи дополнительной обработки масок, которая позволит «наделить» их бактерицидными свойствами.
Ученые НИТУ «МИСиС» разработали и запатентовали (№ RU 2426484C1, 20.08.2011) технологию создания в тканевых масках защитной антибактериальной мембраны из наночастиц серебра, так как оно обладает бактерицидными свойствами, и при взаимодействии с клетками патогенов разрушает их оболочку.
Технологически процесс выглядит следующим образом: в стеклянную камеру с прозрачной жидкостью погружается тонкая пластина из чистого серебра, над ней закрепляется сетка-контейнер с масками, под камерой располагается установка лазерного излучения на парах меди. Затем лазер включается, и происходит интенсивное импульсное воздействие (частота 15 кГц, длительность одного импульса – 20 нс) на пластину серебра. От пластины начинают отделяться наночастицы; под действием волны давления они поднимаются вверх и оседают в ворсинках масок. Затем маски просушиваются, и получается конечный продукт – изделия с защитным антибактериальным барьером.
«Ранее исследователи из Швейцарии и Израиля также работали над получением медицинских масок, покрытых наночастицами серебра. Однако в их случае применялось ультразвуковое воздействие, и в конечном счете наночастицы собирались в довольно крупные скопления, что менее эффективно с точки зрения антибактериального воздействия. Наш способ позволяет распределять наночастицы равномерно за более короткий период времени, плюс технологически это менее затратно. Себестоимость такой маски будет всего на несколько копеек выше обычной тканевой», – комментирует руководитель исследования, к.т.н., доцент кафедры инжиниринга технологического оборудования Валерий Жариков.
В целом, разработка «антибактериальных» масок – не первичная цель коллектива, и основная задача – изучение поведения металлов под наносекундным лазерным воздействием. Тем не менее, по словам ученых, здесь есть куда двигаться дальше: например, можно попробовать осаждать на ткани наночастицы золота, палладия и платины – материалов, также обладающих бактерицидными свойствами.
Справка о НИТУ «МИСиС»
НИТУ «МИСиС» — один из наиболее динамично развивающихся научно-образовательных центров страны. Находясь в числе лидеров технологического образования России, НИТУ «МИСиС» также представляет собой полноценный научный центр. Университет занимает ведущие позиции в мире в предметных рейтингах THE, QS и ARWU сразу по 16 направлениям, входя в топ-100 в категориях «Инжиниринг–Горное дело» (рейтинг QS) и «Инжиниринг-Металлургия» (рейтинг ARWU), в области материаловедения НИТУ «МИСиС» в группе 101+ лучших вузов (рейтинг QS).
Стратегическая цель НИТУ «МИСиС» к 2020 году укрепить лидерство по направлениям специализации: материаловедение, металлургия и горное дело, а также существенно усилить свои позиции в сфере био-, нанотехнологий и ИТ. В состав университета входит 10 институтов, 6 филиалов – четыре в России и два за рубежом. В НИТУ «МИСиС» учится более 20 000 обучающихся, среди них 26% – это студенты из 84 стран мира. В университете действуют более 30 научно-исследовательских лабораторий и 3 инжиниринговых центра мирового уровня, в которых работают ведущие российские и зарубежные ученые. НИТУ «МИСиС» успешно реализует совместные проекты с крупнейшими высокотехнологичными компаниями России и мира.