محققان دانشگاه آزاد اسلامی واحد یزد، با بررسی ساختارهای مختلف نانوذرات نقره، بهترین شکل جهت افزایش ویژگی ضدمیکروبی کالاهای نساجی را معرفی نمودند. با بهره‌گیری از ساختار معرفی شده توسط این محققان، میزان تثبیت نانوذرات بر روی پارچه و ماندگاری خاصیت ضدمیکروبی آن پس از شستشو افزایش یافته و مشکلاتی نظیر تغییر رنگ پارچه از بین خواهد رفت.
یزد: افزایش ماندگاری فعالیت ضدمیکروبی پارچه با تغییر ساختار نانوذرات
بهره گیری از نانوذرات نقره در قیاس با دیگر روش‌های ضدمیکروبی از دوام و کارایی بالاتری برخوردار است و استفاده از آن در اغلب فرایندهای متداول در صنعت نساجی، بدون نیاز به ماشین آلات و فرایندهای جانبی خاص، به سهولت امکان‌پذیر است. در این پروژه تلاش شده است با تغییر ساختار نانوذرات نقره، تأثیر آن بر خواص ضدمیکروبی پارچه‌های پنبه‌ای بررسی شود. هدف این محققان انتخاب بهترین شکل در راستای حذف مشکلات موجود دراتصال نانوذرات نقره بر روی کالای پنبه‌ای و دستیابی به بالاترین راندمان پایداری نانوذرات در مراحل شستشو است.
استفاده از نتایج این طرح سبب ایجاد تنوع در به‌کارگیری ساختارهای متفاوت نانوذرات در فرایند تکمیل کالاهای پنبه‌ای خواهد شد. همچنین با کاهش میزان مواد مصرفی، مشکل تغییر رنگ پارچه که به واسطه‌ی مقدار مصرفی زیاد نقره پدید می‌آید، کاهش خواهد یافت. از طرفی ثبات و پایداری نانوذرات در برابر شستشوی استاندارد نیز ارتقا می‌یابد. این موارد در مجموع سبب کاهش هزینه‌های تولید و افزایش رضایت‌مندی مصرف‌کنندگان خواهد شد.
این محققان ادعا کرده‌اند که ساختار شبه پنجهای (Hierarchical) در مقایسه با سایر ساختارهای به‌کار رفته، حتی پس از ۵ دوره شستشوی استاندارد، از فعالیت ضدمیکروبی بسیار بهتری (بیش از ۹۱ درصد) برخوردار است.
حامد حاجی میرزابابا، دانشجوی دکتری شیمی نساجی و علوم الیاف از دانشگاه آزاد یزد، در گفتگو با واحد خبری ستاد توسعه فناوری نانو عنوان کرد: «استفاده از نانوذرات نقره در فرآیندهای تکمیلی کالاهای نساجی، مشکلاتی از قبیل راندمان پایین ضدمیکروبی، میزان تثبیت و پایداری کم و تغییر رنگ پارچه دارد. بنابراین نیاز است تا این مشکلات از بین رود. با توجه به اهمیت این موضوع، تلاش نمودیم به کمک روش‌های متداول نانوذرات نقره را با اشکال، ساختارها و اندازه متفاوت تولید و بر روی نمونه‌ی پنبه‌ای تثبیت کنیم.»
برای این منظور ساختارهای مختلفی از نانو ذرات نقره، از قبیل کروی، شبه پنجهای، چند وجهی، دیسکی و منشوری به روش کاهش شیمیایی تولید شد. سپس نانو ذرات کلوئیدی نقره (۲۵ ppm) به روش فراصوت و دردمای محیط بر روی پارچه‌ی پنبه‌ای تثبیت شد. در ادامه جهت بررسی فعالیت ضدمیکروبی، اثر بازدارندگی در برابر رشد باکتری‌های گرم منفی اشریشیا کلی(Escherichia coli) و گرم مثبت استافیلوکوکوس اورئوس(Staphylococcus aureus) مورد بررسی قرار گرفت.
حاجی میرزابابا در ادامه افزود: «با توجه به نتایج حاصل شده، کارایی ضدباکتریایی و پایداری نمونه‌ها بطور معنی‌داری به شکل نانوذرات نقره بستگی دارد. به طور کلی، ساختارهای غیرکروی از قبیل چند وجهی، منشوری و پنجهای در مقایسه با ساختارهای کروی و دیسکی عملکرد قوی‌تری بر علیه رشد باکتری را بعد از ۵ بار شستشوی استاندارد نشان می‌دهند. بهترین عملکرد مربوط به ساختار شبه پنجهای است که میزان بازدارندگی آن بالای ۹۱ درصد است. همچنین مشخص شد که مساحت سطح مخصوص نانوذرات نقره شبه پنجهای خیلی بزرگتر از دیگر ساختارهای تهیه شده است. باید دانست که ساختار ذرات نه تنها بر مقدار نقره بارگذاری شده بر روی پارچه مؤثر است، بلکه اتصالات روی سطح را نیز تحت تأثیر قرار می‌دهد. عامل تعین‌کننده مساحت سطح مخصوص ذرات، اکسیداسیون نقره فلزی در یون نقره و رهایش یون‌ها از محیط نمونه است.»
نتایج این طرح تحقیقاتی که حاصل همکاری حامد حاجی میرزا و دکتر محمد‌رضا ناطقی- دانشیار گروه شیمی تجزیه دانشگاه آزاد یزد- است در مجله‌ی Journal of Textile Institute (جلد ۱۰۵، شماره ۸، ماه ژانویه، سال ۲۰۱۴، صفحات ۸۰۶ تا ۸۱۳) منتشر شده است.
استفاده از نتایج این طرح سبب ایجاد تنوع در به‌کارگیری ساختارهای متفاوت نانوذرات در فرایند تکمیل کالاهای پنبه‌ای خواهد شد. همچنین با کاهش میزان مواد مصرفی، مشکل تغییر رنگ پارچه که به واسطه‌ی مقدار مصرفی زیاد نقره پدید می‌آید، کاهش خواهد یافت. از طرفی ثبات و پایداری نانوذرات در برابر شستشوی استاندارد نیز ارتقا می‌یابد. این موارد در مجموع سبب کاهش هزینه‌های تولید و افزایش رضایت‌مندی مصرف‌کنندگان خواهد شد.
این محققان ادعا کرده‌اند که ساختار شبه پنجهای (Hierarchical) در مقایسه با سایر ساختارهای به‌کار رفته، حتی پس از ۵ دوره شستشوی استاندارد، از فعالیت ضدمیکروبی بسیار بهتری (بیش از ۹۱ درصد) برخوردار است.
حامد حاجی میرزابابا، دانشجوی دکتری شیمی نساجی و علوم الیاف از دانشگاه آزاد یزد، در گفتگو با واحد خبری ستاد توسعه فناوری نانو عنوان کرد: «استفاده از نانوذرات نقره در فرآیندهای تکمیلی کالاهای نساجی، مشکلاتی از قبیل راندمان پایین ضدمیکروبی، میزان تثبیت و پایداری کم و تغییر رنگ پارچه دارد. بنابراین نیاز است تا این مشکلات از بین رود. با توجه به اهمیت این موضوع، تلاش نمودیم به کمک روش‌های متداول نانوذرات نقره را با اشکال، ساختارها و اندازه متفاوت تولید و بر روی نمونه‌ی پنبه‌ای تثبیت کنیم.»
برای این منظور ساختارهای مختلفی از نانو ذرات نقره، از قبیل کروی، شبه پنجهای، چند وجهی، دیسکی و منشوری به روش کاهش شیمیایی تولید شد. سپس نانو ذرات کلوئیدی نقره (۲۵ ppm) به روش فراصوت و دردمای محیط بر روی پارچه‌ی پنبه‌ای تثبیت شد. در ادامه جهت بررسی فعالیت ضدمیکروبی، اثر بازدارندگی در برابر رشد باکتری‌های گرم منفی اشریشیا کلی(Escherichia coli) و گرم مثبت استافیلوکوکوس اورئوس(Staphylococcus aureus) مورد بررسی قرار گرفت.
حاجی میرزابابا در ادامه افزود: «با توجه به نتایج حاصل شده، کارایی ضدباکتریایی و پایداری نمونه‌ها بطور معنی‌داری به شکل نانوذرات نقره بستگی دارد. به طور کلی، ساختارهای غیرکروی از قبیل چند وجهی، منشوری و پنجهای در مقایسه با ساختارهای کروی و دیسکی عملکرد قوی‌تری بر علیه رشد باکتری را بعد از ۵ بار شستشوی استاندارد نشان می‌دهند. بهترین عملکرد مربوط به ساختار شبه پنجهای است که میزان بازدارندگی آن بالای ۹۱ درصد است. همچنین مشخص شد که مساحت سطح مخصوص نانوذرات نقره شبه پنجهای خیلی بزرگتر از دیگر ساختارهای تهیه شده است. باید دانست که ساختار ذرات نه تنها بر مقدار نقره بارگذاری شده بر روی پارچه مؤثر است، بلکه اتصالات روی سطح را نیز تحت تأثیر قرار می‌دهد. عامل تعین‌کننده مساحت سطح مخصوص ذرات، اکسیداسیون نقره فلزی در یون نقره و رهایش یون‌ها از محیط نمونه است.»
نتایج این طرح تحقیقاتی که حاصل همکاری حامد حاجی میرزا و دکتر محمد‌رضا ناطقی- دانشیار گروه شیمی تجزیه دانشگاه آزاد یزد- است در مجله‌ی Journal of Textile Institute (جلد ۱۰۵، شماره ۸، ماه ژانویه، سال ۲۰۱۴، صفحات ۸۰۶ تا ۸۱۳) منتشر شده است.
