Химики Уральского федерального университета совершили прорыв в создании антибактериальных материалов, разработав уникальный метод синтеза нанокомпозита на основе оксида алюминия и серебра. Этот материал демонстрирует высокую эффективность в борьбе с бактериями и может быть использован в самых разных сферах — от медицины до производства спецодежды.
Как сообщает Минобрнауки России, особенность разработки уральских ученых заключается в простоте и экономичности предложенного метода. Традиционные способы получения нанокомпозитов с содержанием серебра требуют серьезного оборудования и существенных затрат, что ограничивает их массовое применение. Однако новая технология позволяет синтезировать материал с заданными свойствами при минимальных издержках.
Как рассказал Александр Остроушко, руководитель исследования, заведующий отделом химического материаловедения УрФУ, процесс основан на использовании солей металлов и органических компонентов, таких как глицин, глицерин или лимонная кислота. Смесь поджигается, после чего полученный сложный оксид подвергается термообработке. В результате формируются наночастицы серебра, размер и форма которых могут варьироваться от 1 до 200 нанометров. Это дает возможность контролировать свойства материала, додстигая либо пролонгированного, либо мощного, но краткосрочного антибактериального влияния.
Эксперименты с кишечной палочкой (Escherichia coli) подтвердили высокую эффективность материала. По словам младшего научного сотрудника УрФУ Анастасии Пермяковой, биологические испытания продемонстрировали, что патогены погибают при контакте с нанокомпозитом. Ученые полагают, что аналогичное воздействие материал окажет и на другие виды бактерий, что делает его перспективным для медицинского применения.
Одним из ключевых преимуществ новой технологии является ее экологичность. В отличие от традиционных методов синтеза, предложенный подход сокращает выбросы вредных веществ в атмосферу, что соответствует современным тенденциям «зеленой» химии. Кроме того, простота процесса позволяет масштабировать производство без существенных капиталовложений.
Разработка уже вызвала интерес у научных коллективов из других городов России. Так, новосибирские исследователи рассматривают возможность использования нанокомпозита при создании остеоинтегрированных имплантатов. Такие материалы не только обладают биосовместимостью, но и предотвращают воспалительные процессы после операции. Ивановские ученые, в свою очередь, работают над внедрением антибактериальных свойств в текстильные волокна, что может привести к созданию новых видов защитной одежды для медиков, спортсменов и туристов.
Потенциальные области применения нанокомпозита не ограничиваются медициной и текстильной промышленностью. Ученые не исключают, что материал может быть адаптирован для использования в фильтрах воды, покрытиях для медицинских инструментов и даже в бытовых предметах, требующих антибактериальной защиты.