Ученые Томского государственного университета и Института проблем химико-энергетических технологий СО РАН оценили возможности модифицированных нанотермитных систем в борьбе с биологическими загрязнителями. Традиционные методы очистки, такие как химическое распыление или ультрафиолетовое облучение, часто имеют ограничения по скорости и эффективности, особенно когда микроорганизмы находятся в форме аэрозоля. В качестве альтернативы ученые рассматривают энергетические композиции на основе наночастиц — нанотермиты. Сами по себе они дают термическое воздействие, но для борьбы с биологическими агентами этого недостаточно. Поэтому исследователи добавляют в состав активные биоцидные вещества: кристаллический иод, иодоформ и оксид цинка.
При сгорании такие системы создают облако аэрозоля, способное воздействовать на патогены. Эксперименты с использованием непатогенных лактобацилл Lactobacillus casei в качестве модели показали, что модифицированные нанотермиты могут снижать концентрацию микроорганизмов на поверхностях и в воздухе. Наибольший эффект, достигающий 78%, наблюдался при использовании в качестве окислителя оксида меди и добавлении биоцидов на расстоянии около 10 сантиметров от места реакции. При этом эффективность снижалась по мере удаления от эпицентра.
Значительные трудности в разработке биоцидных нанотермитных систем связаны с их приготовлением, в частности, с получением гомогенной смеси компонентов и введением биоцидной добавки в состав. Есть и критические нерешенные вопросы. К примеру, очевидно, что бактерицидная активность биоцидов наиболее высока вблизи места их горения. Но то, как она снижается с увеличением расстояния от эпицентра реакции, остается неясным.
Также ученые работают над улучшением свойств нанопорошка алюминия, основного горючего компонента, путем нанесения на его частицы защитного полимерного покрытия. Это повышает стабильность материала и облегчает его использование в составах. Результаты работы, опубликованные в международном журнале Inorganic Chemistry Communications, позволяют перейти к следующему этапу — разработке технологии получения таких биоцидных систем и подготовке к ее масштабированию.
Ранее Наука Mail рассказывала, что в лесах обнаружено больше микропластика, чем в городе.
