Сообщение наноткани миф или реальность
Обновлено: 02.07.2024
Нано-ткани это текстиль, состоящий из мелких частиц, которые придают обычным материалам полезные свойства, такие как супергидрофобность (экстремальная водонепроницаемость, см. также "Эффект лотоса"), [1] устранение запаха и влаги, [2] повышенная эластичность и прочность, [3] и бактериальная устойчивость. [4] В зависимости от желаемого свойства наноткань изготавливается из наноскопический волокна под названием нановолокна, или формируется путем применения решение содержащий наночастицы к обычной ткани. Исследование нанотканей - это междисциплинарная работа, включающая: биоинженерия, [5] молекулярная химия, физика, электротехника, Информатика, и системная инженерия. [3] Применение нанотканей может произвести революцию текстильное производство [6] и области лекарство Такие как доставки лекарств и тканевая инженерия. [7]
Электронно-микроскопическое изображение хлопковых волокон, покрытых наночастицами золота (слева) и палладия (справа). Наночастицы составляют лишь очертания волокон на этих двух изображениях. [8]
Содержание
Наномасштаб
Волокно шириной менее 1000 нанометры (1000 нм или 1 мкм) обычно определяется как нановолокно. [9] А наночастица определяется как небольшая группа атомы или же молекулы с радиус менее 100 нанометры (100 нм). [10] Частицы на наноразмер иметь очень высокий площадь поверхности к объем соотношение, тогда как это соотношение намного ниже для объектов на макроскопический шкала. Высокий родственник площадь поверхности означает, что большая часть массы частицы находится на ее поверхности, поэтому нановолокна и наночастицы показать больший уровень взаимодействия с другими материалами. Высота площадь поверхности к объем соотношение Наблюдаемые в очень мелких частицах - это то, что позволяет создавать многие особые свойства, присущие нанотканям. [11]
Производство
Использование наночастицы и нановолокна производство специализированных нанотканей стало предметом интереса после золь-гель [12] и электроспиннинг [13] методы были полностью разработаны в 1980-х годах. [14] С 2000 года резкое увеличение глобального финансирования ускорило исследовательские работы в нанотехнологии, в том числе исследования нанотканей. [15]
Золь-гель
В золь-гель процесс используется для создания гелеобразного решения который можно наносить на текстиль в качестве жидкой отделки для создания нанотканей с новыми свойствами. [16] Процесс начинается с растворения наночастицы в жидкости растворитель (часто алкоголь). Один раз растворенный, несколько химические реакции происходят, что вызывает наночастицы для роста и создания сети по всей жидкости. [17] Сеть преобразует решение в коллоид (а приостановка твердых частиц в жидкости) с гелеобразной консистенцией. Наконец, коллоид должен пройти процесс сушки, чтобы удалить излишки растворитель из смеси, прежде чем ее можно будет использовать для обработки тканей. [18] В золь-гель процесс используется аналогичным образом для создания полимер нановолокна, которые представляют собой длинные ультратонкие цепочки белки связаны вместе.
Электропрядение
Электропрядение выдержки нановолокна из полимер решения (синтезировано золь-гель процесс) и собирает их, чтобы сформировать нетканые наноткани. [19] Сильный электрическое поле применяется к решение зарядить полимер пряди. В решение помещается в шприц и направляется на противоположно заряженную пластину коллектора. Когда сила притяжения между полимер нановолокна и пластина коллектора превышает поверхностное натяжение из решение, то нановолокна освобождены от решение и нанесите на пластину коллектора. Осажденные волокна образуют пористую наноткань, которая может способствовать доставке лекарств и тканевая инженерия в зависимости от типа полимер использовал. [20]
Приложения
Текстильное производство
Разработка нанотканей для использования в швейной и текстильной промышленности все еще находится на начальной стадии. Некоторые области применения, такие как одежда, устойчивая к бактериям, еще не практичны с экономической точки зрения. Например, Корнелл Университет студенческий прототип бактерицидной куртки стоил только 10000 долларов, [4] так что может пройти много времени, прежде чем одежда из нанотканей появится на рынке.
Доставки лекарств
Наноткани, используемые в лекарство может доставить антибиотики, противоопухолевые препараты, белки, и ДНК в точных количествах. Электропрядение создает пористые наноткани, которые могут быть загружены желаемым лекарством, которые затем наносятся на ткань целевой области. Препарат проходит через ткани распространение, процесс, в котором вещества движутся через мембрана от высокого до низкого концентрация. Скорость введения лекарства можно изменить, изменив состав наноткани. [21]
Тканевая инженерия
Нетканые материалы производства электроспиннинг обладают потенциалом способствовать росту тканей органа, кость, нейроны, сухожилия, и связки. Полимер наноткани могут действовать как строительные леса для поддержки поврежденной ткани или как синтетический заменитель реальной ткани. В зависимости от назначения наноткань может быть натуральной или синтетической. полимерыили их комбинацию. [20]
Последствия для окружающей среды
В качестве нанотехнологии прогресс, было проведено множество исследований, чтобы определить влияние материалов, созданных на основе нанотехнологий, на среда. [22] Наиболее текстиль могут потерять до 20% своих масса в течение их жизни, поэтому наночастицы используемые в производстве нанотканей, рискуют попасть в воздух и водные пути. [23]
Нано-серебро ожидается, что 49,5% мирового производства будет приходиться на промышленность нанотекстиля из-за антибактериальный характеристики. Прогнозируется, что 20% нано-серебра, используемого в промышленности нанотканей, будет попадать в водные пути, что может нанести вред микроорганизмам. Однако более 90% наносеребра удаляется во время очистки на очистных сооружениях, поэтому воздействие на окружающую среду, вероятно, будет минимальным. [24] Исследование оксида алюминия наночастицы показали, что вдыхание вызывает воспаление в легких крысы. [25] Оксид алюминия наночастицы не используются в больших количествах, поэтому его опасность для здоровья незначительна. Другие исследования, проведенные для наночастицы предполагают, что их воздействие на окружающую среду должно быть низким, поскольку промышленность нанотекстиля продолжает расти.
Далеко не каждый может себе представить, что однажды вместо стирки грязную одежду достаточно будет несколько минут подержать на солнце или под лампочкой, чтобы она стала абсолютно чистой.
Команда учёных Королевского технологического института Мельбурна (Австралия) разработала недорогую и эффективную технологию создания текстильных изделий на основе наноструктур, способствующих разложению органических веществ под воздействием света.
Пока подобные структуры создаются в очень небольших количествах, и процесс этот достаточно дорог и требует больших затрат. Команда из RMIT нашла способ упростить данный процесс путём выращивания наноструктур непосредственно на ткани, для чего её погружают в несколько специальных растворов в течение 30 минут.
В ходе экспериментов обработанные ткани очищались от грязи на свету за шесть минут. Однако руководитель исследований доктор Раджеш Раманатхан не спешит отдавать технологию производителям одежды, видимо, справедливо опасаясь оставить не у дел огромную армию производителей стиральных машин.
Как потом оказалось, вовремя опубликованная мною информация (в самый пик распространения коронавируса) здорово помогла некоторым людям, и они написали мне в ответ слова благодарности.
Сейчас я хочу предложить своим читателям ещё один интересный материал на тему личного здравоохранения.
Все мы видим, что с каждым годом окружающее нас пространство становится всё более и более загрязнённым, причём не только выхлопными газами растущего парка бензиновых и дизельных автомобилей. Не меньшим загрязнителем окружающего нас пространства являются всевозможные рукотворные электромагнитные излучения и пульсирующие электромагнитные поля разных частот и мощностей.
Некоторые из них оказывают на нас непрерывное пагубное воздействие! Это прежде всего излучения вышек сотовой связи, размещённых в непосредственной близости от жилых домов, и переменные электромагнитные поля, порождаемые электросетью переменного тока с частотой 50 Гц. Их постоянное воздействие на наш организм никак нельзя назвать безвредным.
Прежде чем рассказать, чем современный человек может, если не защитить себя от всех вредных излучений электромагнитной природы, то хотя бы быстро восстановить до нормы свой собственный био-энергетический потенциал, я расскажу непридуманную историю про австрийского врача и биолога еврейского происхождения Вильгельма Райха.
На представленной ниже фотографии вы видите придуманную В.Райхом ещё в середине ХХ века оздоровительную камеру, представляющая собой деревянный ящик определённого размера, обитый изнутри листовым железом. Он имеет дверь для входа и выхода человека, и небольшое окошко для поступления внутрь воздуха.
Каково назначение этого ящика?
СМИ сообщают, что из 15 онкологических больных, признанных безнадежными, Райху удалось спасти шестерых, а пятерым была продлена жизнь на полгода-год. И, тем не менее, несмотря на столь позитивные результаты, Федеральный суд США признал Райха шарлатаном! Его осудили и посадили в тюрьму, где он умер в 1957 году в возрасте 60 лет от инфаркта. Причём Правительство США распорядилось после этого изъять книги В.Райха из продажи и. сжечь их. Акты сожжения его книг были проведены в США аж дважды — в 1957 и в 1960 годах!
Примечательно, что в СССР у Вильгельма Райха нашлись последователи — советские инженеры Сергей Колокольцев и его коллега Юрий Барышев, которые увидели не в теории (теория им тоже показалась бредовой), но именно в лечебной практике Райха разумное зерно. Они продолжили изучать, как на здоровье человека влияет его полное экранирование (на 20 минут — 1 час) от всевозможных внешних электромагнитных полей и излучений. Серия экспериментов показала, что благотворный эффект таки есть в этом экранировании!
— Скажу сразу, что я в полном восторге от этого метода. Оказалось, он таит в себе такие возможности, о которых раньше мы, в том числе и Сергей Николаевич Колокольцев, даже не догадывались.
К чему я всё это рассказал? — возможно, спросит сейчас читатель. Отвечаю: к тому, чтобы рассказать сейчас об изобретённых в последнее время новых средствах экранирования человека от электромагнитных излучений и полей различных частот.
Сегодня такую информацию полезно знать каждому!
1. Чтобы термос сохранял тепло как можно дольше, его стеклянную (или металлическую) колбу мало того что делают двойной (а между наружной и внутренней стенками колбы создаётся вакуум для уменьшения контактной теплопередачи), так ещё изнутри колбу делают оптически зеркальной. Зеркало также не даёт выходить теплу наружу, поскольку с точки зрения физики, тепло представляет собой электромагнитное излучение инфракрасного диапазона.
2. Для защиты какого-то объёма пространства от электростатических полей можно с успехом использовать алюминиевую или медную фольгу.
Эта ткань, не имея в своём составе не единой железной нити, способна фактически так же ослаблять и отражать электромагнитные излучения (в том числе и промышленной частоты), как это делает лист железа!
Ткань серая и оранжевая, ширина: 114 см, цена: 60 Euro за 1 погонный метр.
Ткань серая и оранжевая, ширина: 114 см, цена: 60 Euro за 1 погонный метр.
Как говорится, ощутите разницу, а эффект такой же!
Надеюсь, что моя информация об этом интересном изобретении была полезна читателю. А кто захочет купить эту чудо-ткань у А.К.Титомира, знайте, всем моим друзьям и читателям он пообещал 10-ти процентную скидку! Чтобы получить её, просто передайте от меня Александру Козмовичу дружеский привет!
26 июня 2020 года. Антон Благин
P.S.
Борис Горберг рассказывает о свойствах чудо-ткани
Нержавейка на шелке, двуокись титана на шифоне. Алюминий на вискозе оказался очень удобным материалом для военных. Человек в комбинезоне из алюминиевой ткани — абсолютная невидимка для приборов ночного видения.
Самый эффектный опыт: вот сотовый телефон уверенно работает, но стоит накрыть его тканью, и он уже не работает. Тончайшая органза покрыта слоем металла и блокирует электромагнитные волны.
Наноткани востребованы везде — в медицине, в армии, и в индустрии моды
Кстати: научная разработка ивановских химиков была показана на Ивановском салоне инноваций и инвестиций в 2006 году, а также Московском инновационном салоне-2007. Там чудо-ткань отметили серебряной медалью, но в реальности заинтересовала она почему-то французских модельеров.
Читайте также: