Версия для слабовидящих
Новый материал нейтрализует нервно-паралитический газ Печать Email
Новости об инновациях
24.03.2015

Нервно-паралитические газы остаются одним из самых пугающих видов химического оружия. Впервые они были разработаны в Германии в 1936 году. Эти вещества просты с точки зрения химии, но при этом смертельно опасны для человека.

Они состоят из фосфорсодержащих органических химических веществ, называемых органофосфатами, и действуют, блокируя фермент ацетилхолинэстеразу, из-за чего мышцы организма не могут вернуться в состояние расслабления, а нервные импульсы не достигают органов и тканей.

Будь то зарин, зоман, Ви-Экс или другой агент, воздействие имеет пугающую последовательность симптомов. Часто оно проявляется насморком, быстро развивающимся в полную дыхательную недостаточность и судороги.

Газ проникает в организм не только благодаря дыханию, он всасывается через кожу. То есть необходимо использовать защитные костюмы, покрывающие всё тело. Утилизация запасов нервно-паралитических газов обычно происходит в сложных плазменных печах.

В современном мире почти любой военный конфликт сопровождается применением химического оружия, в частности, описанных выше отравляющих веществ, противостоять которым крайне непросто.

Однако команда учёных из Северо-Западного университета разработала новый материал, способный нейтрализовать нервно-паралитические газы.

Соединение, получившее название NU-1000, представляет собой катализатор на основе циркониевых металлорганических структур (metal-organic framework). Он может пригодиться как для утилизации запасов химического оружия, так и при изготовлении противогазов и защитных костюмов для солдат и спасателей.

На создание NU-1000 учёных вдохновил натуральный фермент фосфотриэстераза, который производится некоторыми бактериями и участвует в регуляции работы сигнальных путей.

Так как природные ферменты способны действовать лишь в узком диапазоне условий и очень быстро распадаются, команда из Северо-Западного университета решила разработать неорганический катализатор, более надёжный и с более «выносливой» молекулярной структурой.

o_1070328.jpg Рис. 1.

Создатели утверждают, что

NU-1000 способен разлагать сомар, более опасную версию зарина, обезвреживая его в считанные минуты. К тому же катализатор работает в широком диапазоне условий, что делает его пригодным для использования прямо на поле боя.

«Этот материал термически и химически устойчив, так что неважно, в каких условиях он находится или транспортируется, – говорит глава исследовательской команды Омар Фара (Omar K. Farha). – Материал выдерживает влагу, попадание воды, температуру до +130 и – 15 градусов, пыльную бурю. Солдаты не должны волноваться, что их защитная маска в каких-то условиях может стать непригодной для использования — этот катализатор действует всегда».

Металлорганические структуры в NU-1000 образуют пористую кристаллическую решётку, которая сдерживает агенты, предоставляя катализатору время для работы. Когда нервно-паралитический газ попадает в ловушку решётки, он встречается с цирконием, разрушающим фосфат-эфирную связь в молекуле. В ходе дальнейшего гидролиза смертельный яд превращается в безвредное химическое вещество за минуты. При этом реакция не нуждается в присутствии воды, обычной влажности воздуха вполне достаточно.

Испытания проходили с использованием вещества, имитирующего зарин. Однако компьютерное моделирование показывает, что

NU-1000 будет также эффективно бороться против других агентов, таких как Ви-Экс.

В настоящее время исследователи разрабатывают катализатор широкого спектра, который сможет нейтрализовать и другие нервно-паралитические вещества. У новинки есть и ещё один недостаток: естественный фермент действует в 1000–10000 раз быстрее.

Учёным ещё предстоит поработать над быстродейственностью катализатора.

Научная статья о новой разработке была опубликована в журнале Nature Materials.

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/news/2015/novyi-material-neitralizuet-nervno-paraliticheskii-gaz

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта