عندي فكرة

فريق بحثي من 3 شباب : ملابس من «النانو» مقاومة للميكروبات

رغم حرصنا علي نظافة ملابسنا ومفروشاتنا إلا أن هناك انواعا من البكتيريا تنمو بها وتعرض أجسامنا للعديد من أمراض الحساسية.. لذلك توصل ثلاثة باحثين وهم »عبير عرفة وحسن بهلول وسوزان سند»‬ إلي ابتكار ألياف من غزل ونسيج قطن مقاوم للبكتيريا ولأمراض الحساسية من النانو.
بداية ما المقصود بتقنية النانوتكنولوجي؟
- النانو مشتقة من الكلمة الإغريقية »‬نانوس» تعني القزم ويقصد بها، كل شئ صغير، ومن الناحية العلمية النانو هو مقياس يساوي واحدا من مليون جزء من الملليمتر، بمعني أننا إذا قسمنا المتر إلي مليار جزء فإن جزءاً واحداً منه يساوي نانومتر، ولكي نتخيل مدي صغر حجم النانو نقول إن قطر شعرة الإنسان يساوي 80000 نانو. وحيز النانو هو الحيز الذي تعارف عليه العلماء والممتد من 1 إلي 100 نانومتر، وهو الحيز الذي تشغله الذرات والجزيئات لإنتاج مواد جديدة مفيدة وفريدة في خواصها.
وتكمن صعوبة تقنية النانو في مدي إمكانية تجزئة المواد المتكونة منها هذه الذرات متناهيه الصغر. فهي بالتالي تحتاج إلي أجهزة دقيقة جدا لقياسها أو رؤية هذه الجزيئات تحت الفحص.
أغراض طبية
هناك ملابس يتم تصنيعها لأغراض معينة يتوافر فيها الحماية من الميكروبات؟
- فعلا هناك ملابس يتم صناعتها لأغراض معينة مثل الملابس الرياضية والغطس والأغراض الطبية ولكنها تحتاج إلي بعض المميزات لإعطائها ميزة وقدرة علي التخلص تماما من الميكروبات وعدم تواجدها داخل هذه الملابس.
ماالهدف من استخدام التقنية الحديثة؟
- يكمن استخدام التقنيات الحديثة أي تقنية النانو لتجهيز المنسوجات لإضافة قيمة جديدة مثل:
إنتاج مفروشات مقاومة للميكروبات والأمراض.. وملابس رياضية مقاومة لرائحة العرق.. وملابس وأقمشة تستخدم للأغراض الطبية في المستشفيات مثل البلاطي ومفارش الأسرة والأغطية وغيرها.. وجوارب لمرضي السكر والإكزيما وأمراض القدم الفطرية.
وشاش طبي وضمادات للجروح تمنع نمو الميكروبات.
النانو المبتكر
كيف تم التوصل إلي هذه الفكرة ؟
- تم ابتكار مركب نانو مضاد للميكروبات وتم ادخاله في التركيب البنائي والكيميائي لألياف القطن ،ولقد أظهرت الألياف القطنية المعالجة بالنانو المبتكر قابليتها لمقاومة الميكروبات سواء بوقف نموها علي الألياف أو بالتخلص منها وذلك علي نطاق واسع من الميكروبات الموجبة والسالبة الجرام مثل بكتريا Escherichia coli, Staphylococcus aurues . وفطر Aspergillus nigera يرجع النشاط المضاد للميكروبات بسبب إطلاق أيونات المركب التي تتداخل مع العمليات الحيوية والتركيبات الخلوية.
وما القيمة المضافة بعد تطبيق هذه القكرة؟
- زاد تطبيق النانو المبتكر من قيمة المعاينة في صورها الثلاث ( شعر ، خيط ، نسيج ) والخواص الميكانيكية ككل.، استعادة الرطوبة ونفاذية الهواء للنسيج. وتعد هذه النتائج ذات أهمية علمية وتطبيقية بالنسبة للقطن المصري واستخداماته وخاصة في مجال المنسوجات التي تستخدم طبيا.او انتاج ملابس تتميز بالآتي:
ملابس مقاومة للروائح الكريهة حتي مع تعدد مرات استخدامها بدون غسيل.
ملابس مقاومة للاصفرار او التصبغات الناتجة عن نمو البكتريا.
ملابس تساعد علي التئام الجروح لتثبيط نمو أو قتل الميكروبات.
جوارب تحافظ علي قدم مريض السكر.
جوارب مقاومة للإكزيما والفطريات.
كيف تم التأكد من نجاح هذه التجربة؟
- تم اجراء هذه الدراسة باستخدام صنف من القطن المصري »‬جيزة 86 »، ودراسة تأثير تطبيق النانو علي خواص جودة القطن ومدي فعالية مقاومة الميكروبات من مرحلة القطن الخام (شعر) إلي عملية النسيج(قماش تريكو) مرورا بالقطن المغزول ( خيط).
وأشارت النتائج إلي أن تطبيق النانو لم يكن له تأثير علي خواص عرض الشريط وعلي نعومة الشعرة المفردة وطول الألياف. في حين أن تطبيق النانو زاد من قيمة النعومة،وظهر تأثيرها علي خواص المتانة في صورها الثلاث ( ألياف قطن خام ، خيط ، نسيج ) والخواص الميكانيكية ككل. وانخفض عدد الانعكاسات في الألياف وعدد الالتواءات، وزاوية الالتواء، كما تم دراسة تأثير تطبيق النانو علي الخواص الأخري مثل الاستطالة، استعادة الرطوبة ونفاذية الهواء للنسيج. وقد انعكس أثر تطبيق النانو إيجابيا علي عملية تثبيط النمو الميكروبي ( سواء البكتريا أو الفطر ) في مراحل القطن المختلفة من القطن الخام وغزل القطن والنسيج.
و تعد هذه النتائج ذات أهمية علمية وتطبيقية بالنسبة للقطن المصري واستخداماته وخاصة في مجال المنسوجات الطبية.
الأجهزة اللازمة
هل هناك فوائد اقتصادية من تنفيذ هذه الفكرة؟
- بالتأكيد حيث ان تكلفه المتر المربع من النسيج او 2كيلو جرام خيوط تريكو تزيد بمبلغ خمسين قرشا بعد التجهيز النهائي بتكنولوجيا النانو لحد اقصي، ويمكن تحقيق ذلك عن طريق تجهيز معمل كيمياء مزود بالأجهزة اللازمة للتحضير.
صورة لألياف القطن المعاملة بالنانو تحت الميكرسكوب الالكتروني
صور لأطباق بتري توضح عدم نمو الميكروبات علي الخامات المعاملة بالنانو (لون بني) ونموها علي الخامه غير المعاملة (لون ابيض)
رسومات بيانية توضح زيادة قيم المتانة وبعض الصفات الطبيعية للألياف المعاملة بالنانو مقارنة