Вісник НАН України. 2015. № 1. С. 39-48.
https://doi.org/10.15407/visn2015.01.039

КІСТЕРСЬКА Людмила Данилівна –
кандидат технічних наук,  старший науковий співробітник
Інституту надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України,

ЛОГІНОВА Ольга Борисівна –
доктор хімічних наук, провідний науковий співробітник
Інституту надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України

САДОХІН Віталій Вікторович –
кандидат технічних наук, науковий співробітник
Інституту надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України

САДОХІН Віктор Петрович –
провідний інженер Інституту надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України

ІННОВАЦІЙНА ТЕХНОЛОГІЯ ВИРОБНИЦТВА
БІОСУМІСНИХ НАНОДЕЗІНФЕКТАНТІВ НОВОГО ПОКОЛІННЯ

Розглянуто нову екологічно чисту високопродуктивну комбіновану «мокро-суху» технологію плазмового нанодиспергування електропровідних матеріалів з одностадійним циклом виготовлення колоїдних розчинів у широкому спектрі рідких носіїв. Визначено розміри і розподіл наночастинок металів у харчовому гліцерині. Вивчено бактерицидну, фунгіцидну та антивірусну активність високоефективного малотоксичного препарату широкого спектру дії «Срібний щит – 1000» на основі колоїдного розчину наносрібла. Окреслено сфери застосування біосумісного дезінфектанту нового покоління.

Ключові слова: нанодиспергування, колоїдний розчин, наночастинки Аg, Au, Cu, Pd, розподіл за розміром, бактерицидна, фунгіцидна та антивірусна активність, токсичність.

Інтервал розмірів від 1 до 100 нм є проміжним між розмірами атомів і молекул та розмірами мікроструктур. У цей діапазон розмірів потрапляють кластери, віруси, наночастинки (НЧ) різних матеріалів, які при взаємодії з рідкими середовищами утворюють прозорі, седиментаційно стійкі, ультрадисперсні колоїдні розчини (золі) (табл. 1).

Унікальність НЧ надає наноматеріалам нових фізичних, хімічних та біологічних властивостей, які часто радикально відрізняються від властивостей цієї ж речовини у вигляді суцільної фази або макроскопічної дисперсії. Без наноматеріалів з усією їх різноманітністю вже неможливо уявити сучасний розвиток матеріалознавства, хімії, біології, енергетики, електроніки, сільського господарства, медицини [1–3]. Нинішній сплеск досліджень у галузі наноматеріалів зумовлений тим, що ця проблематика виявила низку прогалин не лише в розумінні природи особливостей цього стану, а і його технологічної реалізації. Прогнозують, що нанотехнології здатні перебудувати всі галузі промислового виробництва, спричинити нову науково-технічну революцію і вплинути на трансформацію соціальної структури суспільства. Найінтенсивніше розвиваються напрями з одержання і використання нанометалів [1]. На сьогодні є два основних способи отримання нанорозмірних частинок [2, 3]:

1) «зверху-вниз», від макрооб’єктів, – дроблення речовини – фізичний спосіб, який включає термічне випаровування НЧ при обробленні плазмою, лазером, електричною дугою і т.д., конденсацію вихідного матеріалу у вакуумі, механохімічне диспергування, електроерозію, літографію;

2) «знизу-вгору», від мікрооб’єктів, – конденсація атомів, молекул, іонів – хімічний спосіб: термічне чи радіаційне відновлення металовмісних сполук; розкладання під дією УФ, УЗ, температури; синтез у зворотних міцелах на межі поділу фаз, золь-гель метод.

Обидва напрями мають свої переваги й недоліки, і той чи інший спосіб часто обирають, виходячи з практичних вимог. Методи хімічного синтезу НЧ («знизу-вгору») – це підходи неорганічного, біохімічного, металоорганічного та органічного синтезу з процесами гетерогенного фазоутворення в колоїдних чи подібних системах. Вони мають менше практичне застосування, в основному це дослідницькі розробки наукових лабораторій [3]. Більшість способів хімічного синтезу мають один істотний недолік, пов’язаний з використанням поверхнево-активних речовин (ПАР) і стабілізаторів та неможливістю повного очищення від них поверхні отриманих НЧ. Те саме стосується і забруднення наносуспензій сполуками бору, азоту та вуглецю через участь відновників у реакціях. А в таких сферах застосування НЧ, як мікроелектроніка, спектроскопія, біологія, каталіз і особливо медицина, наявність навіть малих домішок є неприпустимою. Повний текст (PDF).