Журнал наноматериалов и молекулярных нанотехнологий

Многофункциональные хлопчатобумажные ткани с самоорганизующимися наночастицами TiO2/наностержнями TiO2/наночастицами ZnO/нанотехнологическими архитектурами стеариновой кислоты

Раджапакше RBSD, Теннакун Калифорния, Заджид АМА, Раджапаксе РМГ и Санат Раджапаксе

С учетом сложной повседневной жизни современных людей всегда необходимы простые и эффективные по времени аксессуары, чтобы сделать их повседневную жизнь более удобной и комфортной. Когда дело доходит до материалов для одежды, было бы особенно важно иметь низкоэнергетические и менее затратные по времени способы сделать их чище. В данной работе представлен новый метод производства многофункциональных текстильных изделий, обладающих антимикробными, самоочищающимися и супергидрофобными свойствами с помощью нанотехнологического подхода. Наностержни диоксида титана и наночастицы оксида цинка вместе с самоорганизующимися молекулами стеариновой кислоты были использованы в качестве нанотехнологических компонентов для придания этих многофункциональных свойств хлопчатобумажной ткани. Метод был очень простым и недорогим, что делает его масштабируемым и надежным в промышленном направлении. Для того чтобы охарактеризовать эти наноматериалы, использовались методы рентгеновской дифрактометрии, рентгеновской флуоресценции, сканирующей электронной микроскопии, УФ-видимой спектроскопии и ИК-Фурье. Для исследования их антимикробных свойств использовались обычные микробиологические методы. Escherichia coli и Staphylococcus aureus использовались для проверки антимикробных свойств, поскольку они представляют собой, соответственно, грамотрицательные и грамположительные бактерии. Контактные углы с водой измерялись с помощью оптической визуализации для определения супергидрофобности. Как фотокатализатор, наноструктуры TiO2 обладают превосходной способностью переваривать многие органические вещества, создавая активные формы кислорода, производимые возбужденными электронами в зоне проводимости и через высокоокислительные дырки, остающиеся в валентной зоне. Наночастицы ZnO также действуют аналогичным образом посредством фотокатализа и убивают микробные клетки, разрушая органические компоненты в клеточной мембране. Выступообразные структуры этих модифицированных наноструктур ZnO могут проникать в бактериальные клетки и уничтожать их даже в темноте. Аналогичным образом, вся система создала лучшую платформу для превращения обычного текстильного материала в супергидрофобную, самоочищающуюся и антимикробную ткань с помощью простой модификации. Таким образом, благодаря модификации поверхности эти текстильные изделия способны выполнять множество функций, не теряя при этом своих типичных свойств, таких как комфорт при носке и приятные тактильные ощущения.