H1N1 ve Koronavirüse Karşı Dayanıklı Sıvı Metal Kaplamalı Kumaşlar Geliştirildi
Uluslararası bir araştırma ekibi, antiviral ve antimikrobiyal bir kaplama oluşturmak için sıvı galyum kullandı ve yüz maskeleri de dahil olmak üzere bir dizi kumaş üzerinde test etti. Kaplama, kumaşa bazı bilinen metal kaplamalardan daha güçlü bir şekilde yapıştı ve sadece beş dakika içinde birkaç yaygın patojenin %99’unu yok etti.
Çalışmayla ilgili makalenin ortak yazarı ve North Carolina State Üniversitesi’nde Camille & Henry Dreyfus Kimya ve Biyomoleküler Mühendisliği Profesörü Michael Dickey şunları söylüyor, “Mikroplar, hastanelerdeki yatak takımları, giysiler ve yüz maskeleri için kullanılan kumaşlarda uzun süre hayatta kalabilir.” Ve ekliyor, ”Bakır veya gümüş gibi metalik yüzey kaplamaları, bu patojenleri yok etmenin etkili bir yoludur. Ancak birçok metal parçacık kaplama teknolojisi; tek biçimli olmama, işlenme karmaşıklığı veya zayıf yapışma gibi sorunlara sahiptir.”
NC State, Kore Sungkyunkwan Üniversitesi (SKKU) ve Avustralya’daki RMIT Üniversitesi’nden meslektaşları ve Dickey, metal kaplamaları kumaş üzerine yerleştirmek için basit ve uygun maliyetli bir yol geliştirmek üzere yola koyuldular.
İlk olarak, araştırmacılar sıvı galyumu (Ga) bir etanol çözeltisine yerleştirdiler ve Ga nanoparçacıkları oluşturmak için ses dalgalarını (bu süreç sonikasyon olarak bilinir) kullandılar. Nanoparçacık solüsyonu daha sonra kumaş üzerine spreyle kaplandı ve etanol buharlaştıkça Ga liflere bağlandı.
Daha sonra araştırmacılar, Ga ile kaplı kumaşı bakır sülfat çözeltisine daldırarak, kendiliğinden bir galvanik yer değiştirme reaksiyonu yarattılar. Reaksiyon, bakırı kumaş üzerine biriktirerek sıvı metal bakır alaşımlı nanoparçacıklardan oluşan bir kaplama oluşturdu.
Araştırma ekibi, kaplamalı kumaşın antimikrobiyal özelliklerini test etmek amacıyla kumaşı üç yaygın mikroba maruz bıraktı: Staphylococcus aureus, Escherichia coli ve Candida albicans. Bu mikroplar, normalde kaplanmamış kumaşlarda agresif bir şekilde büyürken bakır alaşımı kaplı kumaş, patojenlerin %99’undan fazlasını beş dakika içinde yok etti, bu da sadece bakırla kaplanmış kontrol numunelerinden önemli ölçüde daha etkiliydi.
Ekip, kaplamaların virüslere karşı da çalıştığını göstermek için NC State’de viroloji yardımcı doçenti olan Elisa Crisci ve NC State’de biyolojik bilimler doçenti olan Frank Scholle ile işbirliği yaptı. Kaplamalar, insan gribi (H1N1) ve koronavirüse (SARS-CoV-2 ile aynı aileden olan HCoV 229E) karşı test edildi. Kaplamalar virüsleri beş dakika sonra yok etti.
RMIT Üniversitesi’nde doktora sonrası araştırmacısı ve rektör yardımcısı olan ve Fulbright’da da konuk araştırmacı olduğu gibi çalışmanın da ortak yazarı Vi Khanh Truong, “Testlerimiz, bu sıvı metal-bakır kaplı kumaşların, diğer bakır kaplı yüzeylere, bakır ve gümüşe dayanan iki ticari antimikrobiyal yüz maskesine kıyasla üstün antimikrobiyal performansa sahip olduğunu gösteriyor” diyor.
SKKU’da doktora sonrası yardımcısı olan ve çalışmanın baş yazarı olan Ki Yoon Kwon ise şunları söylüyor, “Bu, hem antimikrobiyal performans hem de yapışma açısından, özellikle de antimikrobiyal uygulamalarda metal kaplamalı kumaş üretimi için daha iyi bir yöntemdir.”
Araştırmanın ortak yazarı ve SKKU’da profesör olan Tae-il Kim, “Gümüş gibi bakır dışındaki metallerle de çalışabilir” dedikten sonra başka bir yere dikkat çekiyor, “Ayrıca seri üretimde, ölçeği büyütmeye dönük nispeten kolay olan basit bir yöntemdir”
Araştırma Advanced Materials dergisinde yer almakta ve Kore Ulusal Araştırma Vakfı tarafından desteklenmekte. Ayrıca RMIT Üniversitesi’nden, konuk Fulbright araştırmacısı Samuel Cheeseman da çalışmaya katkıda bulundu.
Çeviri: phys.org
