Кластерное серебро и коллоидное серебро — это термины, которые часто встречаются в области нанотехнологий и медицины, и нередко вызывают путаницу из-за схожести звучания и назначения. В данной статье мы рассмотрим ключевые определения этих терминов и проанализируем их основные различия.
Кластер
Это группа близко расположенных, связанных друг с другом атомов, молекул, ионов, подобие кристалла. Кластерные группы атомов и ионов определенного вещества – это промежуточная стадия между отдельными атомами и объёмным веществом. Благодаря своим малым размерам, кластеры или наночастицы обладают необычными, уникальными свойствами, которые сейчас во всем мире активно изучают и используют.
Кластерное серебро
Это разновидность коллоидного серебра, но с меньшим размером серебряных частиц (1-2 нм). Кластерное серебро обладает широким спектром антимикробной активности, обладает мощным противовирусным и противогрибковым действием. Это натуральный антисептик, который не вызывает аллергии и побочных эффектов, не накапливается в организме.
Основные различия
Раствор кластерного серебра в отличие от коллоидного абсолютно прозрачный и не выпадает в осадок в течении длительного времени.
Цвет растворов наночастиц серебра является их важной качественной характеристикой, т.к. он может характеризовать размер частиц и их химический состав. Причина различия цветов коллоидных растворов наночастиц различны: природа дисперсной фазы и дисперсионной среды, дисперсность частиц, форма и строение. Даже незначительное изменение цвета раствора может свидетельствовать об изменении размеров частиц химического состава.
С поверхности частиц кластерного серебра значительно легче генерируются ионы серебра.
В наночастицах серебра число поверхностных атомов и атомов внутри частиц сопоставимо. Это ведет к изменению физико-химических свойств серебра (теплопроводности, потенциала ионизации, оптических, каталитических и других свойств) в сравнении с крупными коллоидными частицами серебра или с массивным металлом. В частности, потенциал ионизации серебра у наночастиц с размерами 1–2 нм понижается на 1,5 эВ по сравнению с массивным серебром, то есть, с развитой высокодисперсной поверхности частиц значительно легче генерируются ионы серебра.
Именно благодаря этому уникальному свойству, удается достичь необходимого бактерицидного и антисептического эффекта, применяя препараты, содержащие лишь незначительную долю серебра.
Применение
На сегодняшний день научно доказано, что серебро непосредственно влияет на бактерии, подавляя их рост. Поэтому абсолютно обосновано использование серебросодержащих препаратов в качестве консервантов, антисептиков, дезинфекционных средств.
Установлено, что наночастицы серебра являются одним из перспективных дезинфицирующих средств. Они позволяют бороться не только с такими опасными болезнями, как СПИД, легионеллёз, Covid, птичий грипп и другие нетипичные пневмонии, гепатит, туберкулез, но и менее опасными, но широко распространенными и причиняющими большое неудобство людям сальмонеллёз, кишечные и стафилококковые инфекции и т.д. Поскольку наночастица в среднем в 2 тысячи раз меньше диаметра человеческого волоса, она легко взаимодействует с вызывающими болезни микроорганизмами, мешая им расти, размножаться или вовсе убивая их.
В последние десятилетия в связи с широким использованием антибиотиков и химических консервантов ускоряется процесс появления резистентных штаммов возбудителей болезней у людей. Тогда как серебро не создает резистентных штаммов, подавляя возбудителей на 100 % и не давая им мутировать и размножаться.
Биоциды на основе наночастиц серебра являются одним из последних достижений мировой науки в области нанобиотехнологий. Несмотря на то, что наночастицы кластерного серебра отличаются крошечными размерами (всего 1-2 нм), при этом они имеют высокую удельную площадь поверхности, благодаря которой зона контакта серебра с вирусами и бактериями оказывается весьма существенной. Именно благодаря этому уникальному свойству, удается достичь необходимого бактерицидного и антисептического эффекта, применяя препараты, содержащие лишь незначительную долю серебра.