Ежегодно образуется большое количество отходов хлопковой промышленности, поэтому предпринимаются исследования для поиска полезного использования остатков после обработки хлопчатника, и одно из таких увенчалось успехом.
Отходы хлопкоочистительной машины, также известные как мусор из хлопкоочистительной машины, являются побочным продуктом процесса обработки хлопчатника - когда хлопковые волокна отделяются от семенной коробочки.
Ученые выяснили, что эти отходы является настоящим сокровищем из-за ранее скрытого потенциала преобразования ионов серебра в наночастицы серебра и создания нового гибридного материала, который можно использовать для придания антимикробных свойств потребительским товарам, таким как аэрогели, упаковка или композиты.
Наночастицы серебра являются очень востребованным продуктом в нанотехнологической индустрии из-за их антибактериальных, противогрибных, противовирусных, электрических и оптических свойств.
По оценкам, глобальное производство этих наночастиц составляет 500 тонн в год, и они широко применяются в производстве потребительских товаров, таких как текстиль, покрытия, краски, пигменты, электроника, оптика и упаковка.
В исследовании, опубликованном в журнале ACS Omega, исследователи из Службы сельскохозяйственных исследований (ARS) Министерства сельского хозяйства США (USDA) выявили способность отходов хлопкоочистительной машины синтезировать и генерировать наночастицы серебра в присутствии ионов серебра.
«Наш метод не только позволяет этим отходам хлопчатника действовать как химический агент для производства наночастиц серебра, что делает процесс экономически эффективным и экологически чистым, но также позволяет внедрять наночастицы в матрицу отходов, и эти материалы приобретают противомикробные свойства», — сказала Сунгхён Нам, инженер-исследователь компании ARS Cotton.
Нам пояснила, что исследователи использовали простую термическую обработку отходов из хлопкоочистительной машины в воде, содержащей ионы серебра, в результате которой были получены наночастицы серебра без необходимости использования дополнительных химических веществ.
Это открытие важно, поскольку для изготовления наночастиц серебра обычно требуются химические вещества, которые могут быть дорогостоящими и создавать проблемы для окружающей среды. Внедрение наночастиц в материал также может оказаться сложной задачей.
Разработка технологии внедрения наночастиц не нова для команды. Ранее исследователи разработали моющиеся противомикробные салфетки, используя сырое хлопковое волокно, внутри которого образуются наночастицы серебра. Встроенные наночастицы серебра могут продолжать убивать вредные бактерии после стирки.
«Наши исследования открывают путь к новым способам применения отходов хлопкоочистительной машины, которые могут защитить от микробного загрязнения», — сказала Нам. Недавно была подана предварительная заявка на патент на композиции отходов биомассы с самовстраивающимися наночастицами серебра.
Служба сельскохозяйственных исследований является главным научным исследовательским агентством Министерства сельского хозяйства США. Ежедневно ARS фокусируется на решении сельскохозяйственных проблем, затрагивающих Америку. Каждый доллар, вложенный в сельскохозяйственные исследования, приносит 20 долларов экономического эффекта.
Источник: www.ars.usda.gov.
На фото: Джейкобс Джордан (слева) показывает образец после синтеза наночастиц, Сонхён Нам (в центре) делает снимки нанокомпозитов отходов хлопкоочистительной машины с помощью сканирующего электронного микроскопа, а Майкл Иссон (справа) показывает отходы хлопкоочистительной машины. Фото Майкла Сантьяго Синтрона.
Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Группа Вконтакте | Дзен.новости.
