ساخت پوشش محافظ سربازان از عوامل شیمیایی و میکروبی

 

پژوهشگران مرکز تحقیقات نیروی هوایی آمریکا به یافته‌هایی دست پیدا کردند که علاوه بر وزارت دفاع، حوزه‌های دیگر نیز می‌توانند از آن استفاده کنند.

آنها پوششی ارائه کردند که سربازان را از عوامل شیمیایی و میکروبی محافظت کرده و دارای خواص خود تمیزشوندگی نیز است. همچنین حوزه‌های نفتی و سوخت نیز می‌توانند از این فناوری جدید استفاده کنند.

در سال ۲۰۰۶ چارلز لی مدیر مرکز تحقیقات نیروی هوایی آمریکا به گارث مک کینلی از موسسه فناوری ماساچوست حمایت مالی اعطا کرد تا بتواند نانوکامپوزیتی برای مصارف دفاعی تولید کند. آنیش توتجا محقق پسا دکترای MIT در همان زمان موفق شد تا خواص سطحی غیرمعمول یک نانوکامپوزیت که با استفاده از نانوذرات فلئوردار تقویت شده بود شناسایی کند.

او با استفاده از این نانوکاموزیت موفق به ساخت یک سطح ابرروغن‌گریز شد. بعد از پایان کار خود، او به دانشگاه میشیگان رفت و به‌عنوان استادیار در بخش مهندسی مشغول به‌کار شد. آنیش توتجا در بخش مهندسی شیمی و علوم ماکرومولکولی فعالیت می‌کند. ایشان جایزه محقق جوان را در سال ۲۰۱۱ از نیروی دریایی آمریکا دریافت کرد به‌همین دلیل به ادامه تحقیقات خود در MIT پرداخت.

توتجا و همکارانش مقاله‌ای تحت عنوان Superomniphobic Surfaces for Effective Chemical Shielding در نشریه Journal of the American Chemical Society به چاپ رسانده‌اند در این مقاله سطحی معرفی شده است که می تواند در مقابل همه سیالات شیمیایی مقاومت کند.

برای ساخت این سطح، محققان از پوششی نانومقیاس استفاده کردند. این پوشش به‌نحوی عمل می‌کند که مساحت تماس جامد با مایع را به شدت کاهش می‌دهد. برای ایجاد الگوی این پوشش محققان از روش الکتروریسندگی استفاده کردند. در این روش با استفاده از بار الکتریکی از فاز محلول، ذرات بسیار کوچک جامد ایجاد می‌شود. این پوشش ترکیبی از پلی‌دی‌متیل‌سیکلوکسان و ذرات مکعبی نانومقیاس مقاوم در برابر سیالات است.

در ساختار این نانوذرات اکسیژن سیلیکون و فلئور قرار دارد. هر چند ترکیب شیمیایی این ساختار اهمیت زیادی دارد اما ساختار آن تاثیر به‌سزایی در رفتار آن دارد. البته این ساختار حفره‌ای بوده و به‌صورت شبکه‌ای است و مانع تماس سیالات با سطح می‌شود.

این تیم تحقیقات بیش از ۱۰۰ سیال مختلف را روی این سطح تست کردند و نتایج کار آنها نشان داد که از میان این ۱۰۰ سیال تنها دو سیال می‌توانند وارد این پوشش شوند آن هم سیالاتی که حاوی کلروفلورکربن بودند.