Автoры: А.И Сафoнoв, М.Н. Андреев
Пocледнее время вoзрoc интереc к нанoкoмпoзитным материалам на ocнoве нанoчаcтиц cеребра, oбладающими выcoкими бактерицидными cвoйcтвами. Былo уcтанoвленo, чтo нанoчаcтицы cеребра размером порядка 10 н.м обладают более cильным бактерицидным эффектом, чем обычное cеребро [1]. Однако общая проблема для вcех наночаcтиц - это их коагуляция, в результате которой их уникальные cвойcтва иcчезают. Решение проблемы коагуляции возможно путем заключения чаcтиц в полимерную матрицу.
Опыт газоструйного осаждения тефлоноподобных пленок, накопленный в Институте теплофизики СО РАН, реализован для осаждения металлопполимерных композитов, состоящих из наночастиц серебра, заключенных в полимерную матрицу из политетрафторэтилена (ПТФЭ, фторопласт, тефлон).
Сущность предлагаемого метода состоит в том. что иа струй двух взаимно перпендикулярных источников полимера и металла, находящихся в вакууме, производиться осаждение металлополимерных нанокомпозитов на вращающуюся цилиндрическую подложку. Схема эксперимента представлена на рис. 1. Источником полимера является термический реактор, в котором происходит разложение исходного ПТФЭ или окиси гексафторпропилена до мономеров С2F4[2].
Источником паров металла с аргоном в качестве газа носителя является специально разработанный высокотемпературный реактор, в котором находится расплав серебра при температуре от 900° до 1000°С, обдуваемый потоком аргона. Пары серебра в потоке аргона расширяются через сверхзвуковое сопло в вакуумную камеру. Серебро осаждается на поверхность подложки в виде наночастиц. На рис. 2 представлены микрофотографии осажденных наночастиц серебра при разной температуре в высокотемпературном реакторе и постоянном давлении торможения аргона.
Изменением газодинамических параметров в источниках можно влиять на структуру и состав осаждающейся пленки. Для иллюстрации этого на рис. 3 представлена микрофотография поверхности осажденной пленки с разной концетрацией серебра.
Осажденные металлополимерные напокомпозиты были исследованы на бактерицидные свойства. Эксперименты проводились на четырех штаммах микроорганизмов Escherichia coli, Salmonella typhimurium,Pseuddomonas aeruginosa и Staphhylococcus aureus. Установлено практически полное уничтожение микроорганизмов из первых трех штаммов, для последнего, четвертого, получен бактериостатический эффект, т.е. остановлена репродукция микроорганизмов.
Таким образом, доказана эффективность применения газоструйного метода для получения металлополимерных нанокомпозитов, в частности для медицинского применения.
