ساخت لباس‌های محافظ در برابر تشعشع رادیواکتیو

همچنان که پیشرفت علم در شکاف اتم و استفاده از انرژی هسته‌ای زیاد می‌شود، اثرات نامطلوب این فناوری و همچنین و کارکردهای مخرب آن نیز افزایش می‌یابد. لذا پیش‌بینی روش‌هایی برای مقابله انسان با این شرایط آلوده حین کار و همچنین مواقع ضروری مثل استفاده دشمن از بمب هسته‌ای یا انفجارهای ناخواسته اتمی، رویکردی است که از همان ابتدا برای پژوهشگران این حوزه در پیش گرفته شده است. از طرفی توسعه فضانورد و سفر به فضا که باعث می‌شود یک فضانورد به محض خروج از میدان مغناطیسی و اتمسفر محافظ زمین، در معرض تابش‌های یونیزه کننده به صورت ذرات اتمی باردار قرار بگیرد، نیاز به پوشش‌های تدافعی در این شرایط را زیاد می‌کند. با ایجاد روکش‌های خاص می‌توان پارچه ضد تشعشعی با استفاده از فناوری نانو به منظور تهیه لباس‌های مقاوم در برابر تشعشع تولید کرد. این ماده سبک، غیر سمی و بدون سرب است. این ماده که بین دو لایه پارچه تعبیه می‌شود را می‌توان در هر لباسی با هر الگویی از جمله لباس‌های سرتاسری که از شخص در برابر پرتوهای یونیزه کننده حافظت می‌کنند، به کار برد.

این جلیقه‌ها از اندام‌های حیاتی شخص در برابر تأثیرات زیان‌بار تشعشع محفاظت کرده و امکان حضور فرد در ناحیه آلوده را در قالب نیروهای امداد و نجات فراهم می‌کند. لایه‌های محافظ برای پوشاندن بمب‌های آلوده عمل نکرده یا ابزارهایی که تشعشات مضر از خود ساطع می‌کنند به کار می‌رود. این پوشش بسیار قوی و بادوام است و طوری طراحی شده که موجب کاهش گسیل چشمه های پرانرژی گاما مانند سنریوم 137 نیز می‌شود. این لباس سرتاسری برای محافظت هنگام فرار از بمب کثیف هم مفید است. از طرفی از این لباس‌ها می‌توان در مورد پوشش فضانوردان و محافظت آن‌ها در برابر تشعشات کیهانی استفاده کرد.

شرکت آمریکایی Radiation Shield Technologies) RST) خط تولید انحصاری برای ساخت ماده‌ای با نام تجاری Demorn دارد که این ماده مخصوص محافظت در برابر بمب‌های آلوده است. از این ماده در ساخت جلیقه‌های جنگی محافظ در برابر اشعه، لایه‌های بازدارنده و لباس‌های سرتاسری استفاده می‌شود. *‌افزایش بهداشت فردی با پوشاک ضد باکتری تحقیقات انجام شده نشان می‌دهد لباس‌های خانگی، زیرپوش‌ها ‌و جوراب‌ها بیشترین تقاضا را برای پارچه‌های ضد باکتری دارند. بسیاری از مواد شیمیایی ناپایدار ضد باکتری به دلیل سمیتشان باید با احتیاط حمل شده و استفاده شوند، اما نقره خاصیت ضد باکتری طبیعی و بی‌ضرری دارد که دانشمندان آن را از یونانی‌ها و رمی‌های باستان فراگرفته‌اند. در حال حاضر اضافه کردن نقره یک راه حل عمده برای ایجاد خاصیت ضد باکتریایی است ولی الیاف روکش‌دهی شده با نقره گران بوده و استفاده از آن‌ها مشکل است. با این وجود نانوذرات نقره بر این مشکلات فائق آمده‌اند. نانوذرات نقره خاصیت ضد باکتریایی پایداری ایجاد می‌کنند بدون آن‌که بر انعطاف‌پذیری، تنفس‌پذیری، یا قابلیت‌ رنگ‌پذیری الیاف یا پارچه‌‌ها تأثیری بگذارند. علاوه بر نقره نانوذرات دیگری نیز هستند که اثرات ضد باکتریایی و ضدبو بر روی منسوجات دارند از جمله اکسیدهای روی، مس، محلول اکسیدروی. از جمله کاربردهای ضد باکتریایی در الیاف می‌توان به آسترهای بدون بوی کفش، و لباس‌ها و جوراب‌های بدون بو اشاره کرد.

شرکت آمریکایی NanoHorizon فناوری خود را در این زمینه با نام SmartSilver توسعه داده است. این شرکت پارچه‌ها و الیاف بهبود یافته خود را به طور انحصاری با نام تجاری E47 TM به بازار عرضه کرده است. شرکت CTT Group از کانادا فناوری خود با نام SILVERCLEAR را برای لباس‌های ضد باکتری با اضافه کردن نانوبلورهای نقره به الیاف طبیعی وارد بازار کرده است. Thomson Research Associate در کانادا نیز فناوری ضد باکتریایی مبتنی بر نقره خود به نام UltraFresh را عرضه کرده است. محصولات UltraFresh تولیدی این شرکت با استفاده از نانوذرات نقره، مقاومت بسیار بالایی در برابر بو و پوسیدگی دارند. فناوری NanoTek متعلق به شرکت آمریکایی Nanophase اکسیدروی، مس، یا محلول اکسیدروی ناخالص را به الیاف افزوده و خاصیت ضد باکتریایی روی لباس‌ها ایجاد می‌کند. فناوری نانو روکش‌‌دهی شرکت ژاپنی Teijin با نام Parmafreshy برای پارچه‌ها خاصیت ضد باکتری دارد. شرکت Ciba Specialty Chemical‌در سوئیس نیز الیاف را با استفاده از نانوکپسول‌ها تغییر می‌دهد به طوری که این کپسول‌ها از طریق رها کردن آنتی بیوتیک‌ها از رشد باکتری‌ها جلوگیری کرده و همچنین می‌توانند بو را جذب کنند. شرکت انگلیسی JR Nanotech‌جوراب‌های ضد باکتری و ضد بو را با نام Solefresh و با استفاده از الیاف بهبود یافته با نانونقره تولید کرده است. * منسوجات خانگی "خود تمیز شونده" ضد آب و ضد لک جهت ارتقاء بهداشت خانه منسوجات خانگی شامل پارچه‌های به کار رفته در اسباب منزل و بخش‌های داخلی و روکش اثاثیه و مبلمان آن است.

مطالعات حاکی از آن است که برای کارآمدی منسوجات خانگی و آنچه در اسباب منزل به کار می‌رود، توجه عمده، بیشتر بر رویکردهای جدید تکمیل پارچه و نیز فناوری‌های پوشش‌دهی با آثار خارق‌العاده متمرکز است که همگی با کمک فناوری نانو انجام می‌شوند. با استفاده از فناوری نانو، می‌توان خود تمیز شونده ضد آب و ضدلک را برای منسوجات خانگی تهیه کرد. همچنین با استفاده از نانوذرات اکسیدروی، اکسیدمس یا محلول اکسید روی و یا نوذرات نقره می‌توان موادی برای استفاده در اثاثیه منزل تهیه کرد که ضد میکروب و ضد بو بوده و در مقایسه با بسیاری از محلول‌های شیمیایی کنونی با محیط، زیست سازگارتر باشند. به این ترتیب نه تنها مراقبت از محیط خانه راحت‌تر خواهد بود بلکه خانه‌ای امن‌تر، تمیز‌تر و دلچسب‌تر برای زندگی ایجاد می‌شود. شرکت Simmons (یکی از بزرگترین سازندگان وسایل خواب در جهان) یکی از دارندگان این فناوری با نام HealthSmart Bed است. این محصول یک تشک دارای روکشی زیپ‌دار است که می‌توان آن را جدا و خشکشویی کرد. در این روکش از الیاف کانالی با نام تجاری Coolmax (ساخت شرکت دوپونت) استفاده شده است. استفاده از این الیاف موجب می‌شود تا لایه رویی تشک، عرق و رطوبت به خود نگیرد و پس از شسته شدن هم به سرعت خشک شود. نانوذرات به کار رفته در لایه دوم این تشک مانع از نفوذ آب شده و در نتیجه آب یا هر سیال دیگری که روی آن بریزد را به راحتی می‌توان شست و پاک کرد. لایه سوم نیز پارچه‌ای حوله‌ای است که در آن از الیاف تفلونی با قابلیت حفاظتی فوق‌العاده استفاده شده است. روش Resists Spills ابداع شرکت آمریکایی Nano - Tex فناوری و طرح جدیدی در این مورد است. فناوری Nano-Pel یکی دیگر از روش‌های ابداعی شرکت نانوتکس در این زمینه است که با آن محصولاتی مانند روکش‌های تشک ضد آب، ضد چربی و ضد چروک تولید می‌کنند. فناوری تکمل پارچه که به روش Nanosphere (ابدعی شرکت سوئیسی Schoeller Textil AG) انجام می‌شود دارای ویژگی خود تمیز شوندگی بوده و موجب تمیز ماندن پارچه می‌شود و هر چیزی مانند آب، لکه‌های چربی، عسل، سس کچاپ، شربت، خون و غیره که روی آن بریزد به راحتی از سطح آن زدوده می‌شود. فناوری MIPAN Nano Magic Silver توسط شرکت هیوسونگ (Hyosung) از کره جنوبی توسعه یافته و در واقع نوعی الیاف چند کاره ضد میکروب است که با استفاده از فناوری نانونقره تولید می‌شود. استفاده از این الیاف در تولید لباس موجب می‌شود تا شخص در برابر انواع مختلفی از میکروب‌های مضر و محیط‌های بیماریزای خارجی محافظت شود.تمیزی، دوام و ایمنی وسایل خواب، حوله‌ها، پارچه‌هایی که برای تمیز کردن ظروف استفاده می‌شوند را نیز می‌توان نمونه‌ای از کاربرد این فناوری در منسوجات خانگی دانست. شرکت تشک‌های پارچه‌ای خانگی Burlington آمریکا در خط تولید خود با استفاده از روش Resists Spills توانسته است باعث حفظ دوام تشک‌های تولیدی و به حداقل رسیدن لک روی آنها بشود. بنابراین مایعاتی که روی سطح این تشک می‌ریزند به آسانی روی آن سر خورده و بدون آنکه لکه‌ای از خود بر جای گذارند از سطح آن پاک می‌شوند. شرکت‌های Serta در آمریکا و Sleepwear روکش‌هایی با فناوری Nano - PEL به بازار عرضه می‌کنند. * بانداژهای حاوی نانوذرات نقره‌ برای زخم‌های حاصل از سوختگی ترکیبات ضد میکروبی نقره برای سال‌ها به عنوان داروی ترمیم سوختگی و درمان عفونتهای ناشی از سوختگی‌های شدید مورد استفاده قرار می‌گرفته است که در عین حال از آثار جانبی از قبیل تغییر دادن رنگ پوست و آسیب رساندن به سلول‌ها برخوردار بوده است و البته باکتری‌های مقاوم می‌توانند دوره درمان این نوع داروها را بی‌تاثیر کنند. خاصیت میکروب‌کشی نانوذرات نقره در برابر بیش از 150 نوع میکروب مقاوم در برابر دارو با افزایش سطح موثر این ذرات بیشتر می‌شود. Nucryst pharmaceuticals بخشی از شرکت کانادایی Westaim Corporation است که پوشش مورد نیاز برای زخم‌های شدید ناشی از سوختگی را تولید می‌کند. شرکت Nucryst در این مورد محصولی ارائه کرده است که ادعا می‌کند حصول مبتنی بر نانونقره آن‌ها باکتری را در عرض 30 دقیقه کشته و برای چندین روز پیوسته اثر خود را حفظ می‌‌کند.

استفاده از فیلترهای نانویی در ایجاد اتاق‌های تمیز که با هدف کنترل نفوذ ذرات در یک بخش ایجاد می‌شوند و نقش حیاتی در تحقیقات بیوتکنولوژی و بیولوژیکی دارند، می‌توانند از فیلترهایی که با استفاده از فناوری نانو بهبود پیدا کرده‌اند، استفاده کنند. این فیلترها به دلیل منافذ بسیار ریز و نانوکاتالیست‌های نشانده شده روی سطح خود، کنترل نفوذ ذرات و سطح استریلیزاسیون را بالا برده و شرایط محیطی را برای ایجاد یک CleanRoom‌ واقعی ایجاد می‌کنند. شرکت آمریکایی Argonide‌تکنولوژی به نام NanoCeram‌در حوزه تصفیه آب دارد. مشابه این تکنولوژی، تکنولوژی به نام AirPACTM دارد که حاوی ذرات ریز کربن فعال معلق در نانوآلومینا است. در این فناوری به دلیل منافذ بسیار ریز سطح آن برای حذف کلر و دیگر گازهای مضر راندانن بالایی دارد. در نتیجه این فیلتر شیمیایی- بیولوژیکی قادر است گازهای متفاوتی را با راندمان بالایی جذب کند که در ایجاد فضای لازم برای اتاق تمیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.