Небезызвестный зарин является одним из нескольких видов отравляющих веществ нервно-паралитического действия, относящихся к разряду фосфороорганических соединений, многие из которых отнесены к классу боевого химического оружия. Максимальный ущерб эти вещества приносят при непосредственном вдыхании, но они представляют собой большую опасность и просто при попадании на открытые участки тела человека. Ученые из Национального института стандартов и технологий (Institute of Standards and Technology, NIST) разработали новую технологию защиты от фосфороорганических соединений.

В основе этой технологии лежит использование углеродных нанотрубок, которые можно впрячь в ткань защитной одежды, и которое совместно со специальным катализатором разрушают молекулы опасного вещества прежде, чем они достигнут кожного покрова человека.

Проведенные учеными исследования показали, что углеродные нанотрубки могут и самостоятельно справиться с задачей расщепления молекул опасных химических соединений. Тем не менее, наличие очень малого количества медного катализатора позволяет во много раз увеличить эффективность процесса расщепления, а значит, и увеличить эффективность защиты от отравляющих химических веществ.

Первым шагом, которые сделали ученые, стала разработка технологии, которая позволила совместить углеродные нанотрубки с частичками катализатора и получить некую структуру, которую можно вплести в волокна ткани для изготовления защитной одежды. Во время проверки работоспособности технологии исследователи в целях безопасности использовали раствор, содержащий вещество, менее опасное, нежели боевые фосфороорганические соединения, но молекулы которого во многом повторяют химические и физические свойства этих соединений.

«Изначально тестовый раствор был абсолютно прозрачен» – рассказывает Джон Хеддлестон (John Heddleston), один из исследователей, – «Но сразу после того, как мы окунули в раствор лист бумаги с нанесенными на его поверхность обработанными катализатором углеродными нанотрубками, раствор стал желтеть. Желтый цвет ему придавал один из продуктов расщепления опасных молекул, а изменение цвета раствора во времени позволило нам оценить эффективность работы противохимической защиты».

После этого ученые провели ряд тестов, в которых они сравнивали «расщепительную» способность углеродных нанотрубок с эффективностью работы большинства известных людям других катализаторов. Оказалось, что обработанные углеродные нанотрубки проигрывают по эффективности лишь одному виду катализатора, стоимость которого во много раз превышает стоимость нанотрубок.