nbsprotВестник войск РХБ защитыJournal of NBC Protection Corps2587-57283034-279127 Научный центр10.35825/2587-5728-2024-8-4-368-379nbsprot-379Research ArticleВооружение и средства войск РХБ защитыWeapons and Means of NBC Protection TroopsРаспыляемый нетканый материал с защитными химико-биологическими свойствамиSprayable Bonded Fabric with Protective Chemical and Biological PropertiesЗавьяловВ. В.ZavyalovV. V.

Завьялов Василий Владимирович. Старший научный сотрудник, кандидат химических наук

111024, г. Москва, проезд Энтузиастов, д. 19

Vasily V. Zavyalov. Senior Researcher. Cand. Sci. (Chem.).

Entuziastov Passage, 19, Moscow 111024

27nc_1@mil.ruШабельниковМ. П.ShabelnikovM. P.

Шабельников Максим Петрович. Заместитель начальника Центра по НИР, кандидат технических наук

111024, г. Москва, проезд Энтузиастов, д. 19

Maxim P. Shabelnikov. Deputy Head of the Centre for Research Work. Cand. Sci. (Techn.).

Entuziastov Passage, 19, Moscow 111024

БасоваЕ. Ю.BasovaE. U.

Басова Елизавета Юрьевна. Младший научный сотрудник

111024, г. Москва, проезд Энтузиастов, д. 19

Elizaveta U. Basova. Junior scientific worker

Entuziastov Passage, 19, Moscow 111024

ЗавьяловаН. В.ZavyalovaN. V.

Завьялова Наталья Васильевна. Главный научный сотрудник, профессор, доктор биологических наук

111024, г. Москва, проезд Энтузиастов, д. 19

Natalya V. Zavyalova. Leading Researcher. Dr Sci (Biol.), Professor

Entuziastov Passage, 19, Moscow 111024

27nc_1@mil.ruКовтунВ. А.KovtunV. A.

Ковтун Виктор Александрович. Начальник Центра, доцент, кандидат химически наук

111024, г. Москва, проезд Энтузиастов, д. 19

Viktor A. Kovtun. Head of the Centre. Cand. Sci. (Chem.). Associate Professor

Entuziastov Passage, 19, Moscow 111024

ХолстовВ. И.KholstovV. I.

Холстов Виктор Иванович. Член диссерт. совета Центра, профессор, доктор химических наук

111024, г. Москва, проезд Энтузиастов, д. 19

Viktor I. Kholstov. Member of the Dissertation Council of the Centre. Dr Sci. (Chem.). Professor

Entuziastov Passage, 19, Moscow 111024

Федеральное государственное бюджетное учреждение «27 Научный центр имени академика Н.Д. Зелинского» Министерства обороны Российской ФедерацииРоссия27 Scientific Centre Named after Academician N.D. Zelinsky of the Ministry of Defence of the Russian FederationRussian Federation20242502202584368379Copyright © Завьялов В.В., Шабельников М.П., Басова Е.Ю., Завьялова Н.В., Ковтун В.А., Холстов В.И., 20252025Завьялов В.В., Шабельников М.П., Басова Е.Ю., Завьялова Н.В., Ковтун В.А., Холстов В.И.Zavyalov V.V., Shabelnikov M.P., Basova E.U., Zavyalova N.V., Kovtun V.A., Kholstov V.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.nbsprot.ru/jour/article/view/379

Самособирающиеся ультраинтеллектуальные распыляемые материалы с заданными защитными химикобиологическими свойствами могут быть созданы путем направленной функционализации рецептурной основы жидких тканей.Актуальность – разработанные ранее «умные» распыляемые ткани не обладали защитными химикобиологическими свойствами. Однако благодаря функционализации рецептурной основы, жидкие ткани приобретают эти свойства и при нанесении на одежду, обмундирование и экипировку могут обеспечить защиту жизни и здоровья военнослужащих, а также сохранение военной техники.Цель работы – обосновать принципы создания защитных материалов из жидких тканей с заданными свойствами химического самоочищения и самодезинфекции.Источниковая база исследования. Публикации в научных журналах, доступные через глобальную сеть Интернет, а также собственные опубликованные исследования авторов. Метод исследования – аналитический.Результаты. Проведено теоретическое обоснование возможности создания ультраинтеллектуальных самоконструирующихся защитных материалов с заданными свойствами химического самоочищения и самодезинфекции. Установлено, что с помощью аэрозоля можно создавать одежду любого типа и для любых целей. Такой одежде можно придать новые свойства за счет функционализации ее жидко-рецептурной основы специальными добавками. Создание самособирающегося защитного нетканого материала не требует предварительного формирования, пошива, а также хранения в особых условиях. Новаторская идея состоит в создании жидкой суспензии, содержащей, кроме наноразмерных волокон тканей, воду, тетрафторэтан (или другой газ), углеводородный растворитель, пигментный краситель, наночастицы металлов и наноразмерные ферментные полиэлектролитные комплексы. Получаемая из такой суспензии путем распыления из аэрозольного баллончика «умная» инновационная ткань сможет защищать от болезнетворных микроорганизмов и токсичных химикатов.Выводы. 1. Технология создания жидких «умных» инновационных тканей и одежды из них имеет большой потенциал для использования в сфере обеспечения национальной безопасности и обороны государства.2. Предложен принципиальный подход к функционализации рецептур, являющихся основой для создания жидких тканей, химически и биологически активными компонентами, которые придадут рассматриваемым ультраинтеллектуальным тканям свойства самосборки, самоочищения (самодегазации) и самодезинфекции.3. Обоснован подбор компонентов в состав рецептуры жидких тканей для придания им защитных химикобиологических свойств.

It is possible to create self-assembling smart spray materials with preset protective chemical and biological properties by modifying the liquid fabrics composition.Relevance. Previous “smart” sprayed fabrics didn’t possess protective chemical and biological properties. However due to liquid base modification the mentioned fabrics acquire these properties, and if we spray them on clothes, uniform and equipment they can save life of soldiers and military vehicles.The purpose of the study is to explain and justify the process of creation of protective materials from liquid fabrics and to prove that it is possible to create fabrics with set properties of autopurification and self-sanitizing. Study base sources. Scientific publications available on the Internet and own studies of the authors of this paper.Materials and methods. Analytical method has been employed in this study.Results. The authors have provide a theoretical justification for the possibility of creation of smart self-assembling protective materials with set properties of autopurification and self-sanitizing. It has been proved that the spray can create any clothes for any purpose. We can give new properties to such clothes, if we perform liquid base modification with special additives. When we create such self-assembling bonded fabric, it doesn’t require special preparation, sewing and storage in special conditions. The novelty is that we create a liquid suspension that contains nanofibers of fabrics, water, tetrafluoroethane (or other gas), hydrocarbon solvent, pigment colourant nanoparticles of metals and nano-sized, enzymatic polyelectrolyte complexes. This liquid suspension, when sprayed will turn to an innovative smart fabric that will be able to protect from pathogenic microorganisms and toxic chemicals.Conclusions. (1) “Smart” liquid innovative fabrics and clothes are quite promising for national security protection and national defense. (2) The authors suggested that the existing compositions of liquid fabric sprays should be modified. The added chemical and biological active components will give the “smart” fabrics in question such properties as self-assembly, autopurification and self-sanitizing. (3) The choice of the components for a new composition for liquid fabrics has been justified in this article.

баллончик с жидкой тканьюжидкая тканьзаданные защитные свойствазащитные жидкие ультраинтеллектуальные материалызащитные химико-биологические свойстваинновационные материалымодификация жидкой основысвязывание и разжижение волоконсостав смеси«умные» интеллектуальные материалыbinding and weakening of fiberinnovative materialsliquid base modificationliquid fabricmixture compositionprotective liquid supersmart materialsprotective chemical and biological propertiesset protective properties«smart materialsspray with liquid fabricReferencesАлибаева АС, Володева НА, Ибраева АБ. Тенденции использования инновационного текстиля в современной практике дизайна одежды. Международный научно-исследовательский журнал. Казахская национальная академия искусств им. T. Жургенова. 2019;4(82). https://doi.org/10.23670/IRJ.2019.82/4/039Alibaeva AS, Volodeva NA, IbrayevaAB. Trends in the use of innovative textile in modernpractice of clothingdesign. Kazakh National of Arts named after T. Zhurgenova. 2019;4(82) (in Russian). https://doi.org/10.23670/IRJ.2019.82/4/039Кокцинская ЕМ. «Умные материалы» и их применение. Видионаука. 2016;1(1):1–17.Kaczynska EM. «Smart materials» and their applications. Videnauka. 2016;1(1):1–17 (in Russian).Маслов АА, Макарова ТЛ. Нанотехнологии в проектировании одежды. Новое в технике и текстильной легкой промышленности: Доклады Международной научно-технической конференции 25–26 ноября 2015. 2015. С. 174–6.Maslov AA, Makarova TL. New in technology and textile light industry. Materials of reports of the International Scientific and Technical Conference November 25–26, 2015. 2015. P. 174–6 (in Russian).Ситников НН, Хабибуллина ИА, Мащенко ВИ. Самовосстанавливающиеся материалы: обзор механизмов самовосстановления и их применений. Видионаука. 2018;1(9):2–30.Sitnikov NN, Khabibullina IA, Mashchenco VI. Self-healing materials and their applications. Videnauka. 2016;1(9):2–30 (in Russian).Urban MW. Stimuli responsive materials from molecules to nature mimicking materials. Royal Society of Chemistry; 2016. 475 p.Urban MW. Stimuli responsive materials from molecules to nature mimicking materials. Royal Society of Chemistry; 2016. 475 p.Шилько СВ, Плескачевский ЮМ. «Умные материалы»: время убирать кавычки. Наука и Инновации. 2013;9(127):26–9.Shilko SV, Pleskachhevsky YuM. «Smart materials»: time to remove quotes. Science and Innovations. 2013;9(127):26–9 (in Russian).Завьялов ВВ, Завьялова НВ, Холстов ВИ, Ковтун ВА, Гореленков ВК, Фролов ГА и др. Противохимические свойства модульного защитного материала. Вестник войск РХБ защиты. 2022;6(1):12–25. EDN: OMBIWN. https://doi.org/10.35825/2587-5728-2021-6-1-12-27Zavyalov VV, Zavyalova NV, Kholstov VI, Kovtun VA, Gorelenkov VK, Frolov GA, et al. Anti-chemical properties of modular protective material. Journal of NBC Protection Corps. 2022;6(1):12–25 (in Russian). EDN: OMBIWN. https://doi.org/10.35825/2587-5728-2021-6-1-12-27Филимонов ИВ, Янковская АА, Кужелко СВ, Завьялов ВВ, Завьялова НВ, Холстов ВИ и др. Исследование в сфере перспективного использования химико-биологических и медицинских биокаталитических технологий в интересах Вооруженных Сил. Вестник войск РХБ защиты. 2018;2(2):18–50. https://doi.org/10.35825/2587-5728-2018-2-2-18-50Filimonov IV, Yankovskaya AA, Kujelko SV, Zavyalov VV, Zavyalova NV, Kholstov VI, et al. Reserch in the perspective use of biochemical and medical biocatalytic technologies in the interests of armed forces. Journal of NBC Protection Corps. 2018;2(2):18–50 (in Russian). https://doi.org/10.35825/2587-5728-2018-2-2-18-50Завьялов ВВ, Кужелко СВ, Завьялова НВ, Холстов ВИ, Ковтун ВА, Таранченко ЮФ и др. Cовременные направления создания новых защитных материалов и тканей для средств индивидуальной и коллективной защиты от токсичных химикатов и клеток патогенов. Вестник войск РХБ защиты. 2019;3(3):217–54. EDN: DEOJVF. https://doi.org/10.358.25/2587-5728-2019-3-3-217-254Zavyalov VV, Kujelko SV, Zavyalova NV, Kholstov VI, Kovtun VA, Taranchenko YuF, et al. Modern directions of creating new protective materials and tissues for means of individual and collective protectionagaist toxic chemicals and pathogenic microorganisms. Journal of NBC Protection Corps. 2019;3(3):217–54 (in Russian). EDN: DEOJVF. https://doi.org/10.358.25/2587-5728-2019-3-3-217-254Завьялов ВВ, Завьялова НВ, Холстов ВИ, Ковтун ВА, Гореленков ВК, Фролов ГА и др. Бактерицидные свойства модульных защитных материалов. Вестник войск РХБ защиты. 2022;6(2):113–26. EDN: OMBIWN. https://doi.org/10.35825/2587-5728-2022-6-2-113-126Zavyalov VV, Zavyalova NV, Kholstov VI, Kovtun VA, Gorelenkov VK, Frolov GA, et al. Bactericidal properties of modular protective material. Journal of NBC Protection Corps. 2022;6(2):113–26 (in Russian). EDN: OMBIWN. https://doi.org/10.35825/2587-5728-2022-6-2-113-126Завьялов ВВ, Завьялова НВ, Холстов ВИ, Ковтун ВА, Фролов ГА, Гореленков ВК и др. Модульные защитные материалы, нейтрализующие токсины (фосфорорганические соединения и микотоксины) и проявляющие биоцидность к клеткам грамположительных и грамотрицательных бактерий. Вестник войск РХБ защиты. 2022;6(3): 229–42. https://doi.org/10.35825/2587-5728-2022-6-3-229-242.7Zavyalov VV, Zavyalova NV, Kholstov VI, Kovtun VA, Frolov GA, Gorelenkov BK, et al. Modular protective materials neutralizing toxins (organophosphorus compounds and mycotoxins) and exhibiting biocidity togrampositive and gram-negative dfcterial cells. Journal of NBC rotection Corps. 2022;6(3): 229–42 (in Russian). EDN:HQPBUU. https://doi.org/10.35825/2587-5728-2022-6-3-229-242Завьялов ВВ, Завьялова НВ, Холстов ВИ, Ковтун ВА, Гореленков ВК, Фролов ГА и др. Совместное действие металлических и ферментативных наночастиц, используемых для функциализации защитных самоочищающихся материалов, нейтрализующих фосфорорганические соединения и обладающих бактерицидной активностью. Вестник войск РХБ защиты. 2023;7(2):107–26. EDN: jzeivh. https://doi.org/10.35825/2587-2023-7-2-107-126Zavyalov VV, Zavyalova NV, Kholstov VI, Kovtun VA, Gorelenkov VK, Frolov GA, et al. The joint action of metal and enzymatic nanoparticles used for functionalization of propective self-cleaning materials neutralizing organophosphates and possessing bactericide activity. Journal of NBC Protection Corps. 2023;7(2):107–26 (in Russian). EDN: jzeivh. https://doi.org/10.35825/2587-2023-7-2-107-126Завьялов ВВ, Завьялова НВ, Холстов ВИ, Ковтун ВА, Гореленков ВК, Фролов ГА и др. Использование модульности на основе металлорганических каркасных структур с заданными свойствами для создания современных средств защиты. Вестник войск РХБ защиты. 2021;5(2):165–72. EDN: MVUOJD. https://doi.org/10.35825/2587-5728-2021-5-2-165-172Zavyalov VV, Zavyalova NV, Kholstov VI, Kovtun VA, Gorelenkov VK, Frolov GA, et al. Use of Modularity as a Principle of Desigan of Metal-organic Framework-based Materials with Specified Properties for Creating Modern Protective Equipment. Journal of NBC Protection Corps. 2021;5(2):165–72 (in Russian). EDN: MVUOJD. https://doi.org/10.35825/2587-5728-2021-5-2-165-172Завьялов ВВ, Завьялова НВ, Холстов ВИ, Гореленков ВК, Фролов ГА, Лягин ИВ и др. Стратегия разработки современных средств защиты на основе металлоорганических комплексов с заданными свойствами. Вестник войск РХБ защиты. 2020;4(3):305–37. EDN: UJYEL. https://doi.org/10.35825/2587-5728-2020-4-3-305-327Zavyalov VV, Zavyalova NV, Kholstov VI, Gorelenkov VK, Frolov GA, Lyagin IV, et al. Strategy for development of modern propective equipment based on organometallic complexes with desired properties. Journal of NBC Protection Corps. 2020;4(3):305–37. (in Russian). EDN: UJYEL. https://doi.org/10.35825/2587-5728-2020-4-3-305-327

The authors declare that there are no conflicts of interest present.