Исследователи разрабатывают простой и «зеленый» метод получения антибактериального порошка с наночастицами серебра. Его можно смешивать с красками и наносить на стены в больницах, туалетах и на кухне, чтобы придать им антимикробное покрытие.
Наночастицы серебра имеют широкий спектр применения, включая антибактериальные агенты, катализаторы, проводящие чернила и субстраты для спектроскопии комбинационного рассеяния с улучшенной поверхностью.
Теперь команда исследователей в Центре атомных исследований Бхабха, крупнейшем в Индии ядерном исследовательском центре, разработала новую технологию для производства антибактериального порошка с наночастицами серебра, который можно смешивать с красками и наносить на поверхности, а также использовать для очистки воды и помощи в управлении отходами.
Этот антибактериальный порошок может быть чрезвычайно полезным, особенно в местах, где высока вероятность заражения, таких как стены в больницах, туалетах и на кухне.
В общем, антимикробная и каталитическая активность наночастиц серебра зависит от их размера. Более мелкие частицы (менее 10 нанометров) более эффективны, но они достаточно нестабильны и имеют тенденцию к агломерации, что снижает их эффективность. Их уменьшенный размер также вызывает проблему нежелательного выброса частиц в окружающую среду.
Для синтеза таких наночастиц серебра исследователи использовали метод распылительной сушки. Это простой, безвредный для окружающей среды метод, в котором не используются агрессивные химические вещества. В нем используется «зеленый» биополимер, полученный из дерева акации, называемый гуммиарабиком, который обеспечивает химическое восстановление и прикрепляет наночастицы к кремнеземной подложке.
Команда выбрала гуммиарабик по 4 основным причинам —
- Полимер легче высушивать распылением благодаря его компактному сфероидальному размеру и низкой вязкости.
- Поскольку он растворим в воде, неабсорбированный биополимер можно легко удалить.
- Быстро впитывается в керамические, магнитные и легирующие материалы благодаря водородному связыванию.
- Поскольку он имеет гидроксильные, карбоксилатные функциональные группы, он способен хелатировать и восстанавливать металлы.
Команда исследовала различные особенности этого композиционного материала с использованием передовых методов, таких как сканирующая электронная микроскопия с полевой эмиссией, просвечивающая электронная микроскопия с высоким разрешением, рентгеновская дифракция и инфракрасная спектроскопия с Фурье-преобразованием.
Команда исследовала различные особенности этого композиционного материала с использованием передовых методов, таких как сканирующая электронная микроскопия с полевой эмиссией, просвечивающая электронная микроскопия с высоким разрешением, рентгеновская дифракция и инфракрасная спектроскопия с Фурье-преобразованием.
Они проверили антимикробную активность композита на Staphylococcus Aureus (грамположительная бактерия) и Escherichia coli (грамотрицательная бактерия). Они обнаружили, что новый композитный материал может эффективно убивать бактерии при низких дозах. Также возможно использовать его в качестве катализатора.
После нанесения можно легко отделить наночастицы кремнезема, заменив их магнитными наночастицами, а затем используя внешний магнит.
Используя инициированную испарением самосборку частиц и биополимера, команда смогла разработать поверхностно-функционализированный субстрат, на котором можно нанести металлические наночастицы, просто высушив каплю в процессе распылительной сушки. Что более впечатляет, так это то, что производство легко масштабируется при низких затратах.
Как правило, наночастицы серебра непосредственно смешиваются с акриловыми красками и наносятся. Некоторые прошлые исследования предполагают, что около 30% этих частиц от таких красок попадают в окружающую среду в течение 12 месяцев. По словам исследователей, их новая техника вообще не сталкивается с этой проблемой.