חולצה נגד גז עצבים

גז העצבים הוא הנשק הכימי הקטלני ביותר מבין אלה שנמצאים בשימוש צבאי. הוא מבוסס על זרחן אורגני ומשבש את העברת המידע בין מערכת העצבים לשרירים. חשיפה לגז עצבים גורמת לרוב למוות בתוך דקות ספורות כתוצאה מהפסקת הנשימה או מדום לב.

דיווחים מהשנים האחרונות על הפצצות בנשק כימי בסוריה, שעשו ככל הנראה שימוש בגז העצבים סארין, הזכירו לעולם את הסכנה שטמונה בנשק הזה. אירועים אלה מדרבנים מדענים לפתח חומרים מתקדמים חדשים, שיוכלו לא רק לזהות חשיפה לחומר אלא גם לספק הגנה מפניו.

מרבית החומרים שמספקים כיום הגנה מפני נשק כימי מבוססים על פחם פעיל. זו צורה של פחמן שמכילה נקבוביות רבות בעלות יכולת ספיחה גבוהה של חומרים. בנקבוביות אלה יכולות גם להתרחש תגובות כימיות. החומרים האלה נמצאים בשימוש במסננים של מסכות אב"כ או כשכבות מגן בלבוש צבאי, וברוב מדינות העולם הם אינם נגישים לכלל האוכלוסייה.

מחקר חדש שפורסם בכתב העת Nanoscale Horizons מציע גישה אחרת להתמודדות עם התקפות גז, שמבוססת על בד עם יכולות זיהוי ונטרול של גז עצבים. החוקרים, בהובלת תרזה בנדוס (Bandosz) מאוניברסיטת ניו יורק, פיתחו חומר חדש שאינו מבוסס על פחם פעיל, אלא על שלדה אורגנו-מתכתית שמכילה נחושת בשילוב חומר שמגיב לאור נראה (פחמן ניטריד). החומר המורכב הזה יוצר מבנה תלת-ממדי עם נקבוביות מיקרוסקופיות, בדומה לפחם הפעיל, שאליהן נכנסות מולקולות הגז. בנקבוביות אלה הגז מתחמצן לתוצרים לא רעילים, וכך הוא מנוטרל.

בהמשך ביקשו החוקרים לשלב את החומר במוצר נגיש שייצורו אפשרי מבחינה כלכלית. לשם כך הם שילבו אותו בכותנה ובדקו שהבד מכיל את החומר באופן הומוגני ונשאר יציב לאורך זמן בטמפרטורות שונות.

לאחר מכן בדקו שהבד ה"חכם" שהתקבל אכן מסוגל לבצע את הפעולות הרצויות. ראשית, הם חשפו את הבד לתחליף לגז עצבים (מטעמי בטיחות) וראו שכמעט מיד הבד החל לשנות את צבעו מטורקיז לצבע צהוב-כתום, בתהליך הדרגתי שנמשך כ-90 דקות.

בהמשך הם בדקו את יכולתו של הבד לפרק את הגז. כיוון שתוצרי הפירוק מצטברים בנקבוביות, החוקרים בדקו את השינוי במשקל הבד לאורך זמן. הם ראו שעל כל גרם של נחושת בבד פורקו כמעט שבעה גרמים של גז. הפירוק החזיק מעמד גם 72 שעות לאחר החשיפה הראשונית לגז, וחשיפת הבד לאור אף שיפרה את איכות הביצוע. עם זאת, החוקרים לא ציינו מה היה שיעור הגז שנוטרל עם החשיפה לבד, כך שקשה להעריך את יעילותו של הבד החכם.

לבסוף ייצרו החוקרים חולצה שעשויה כולה מהכותנה החכמה, והראו שהיא אכן מזהה ומנטרלת את התחליף לגז העצבים. החוקרים מקווים שהבד החכם שפיתחו יוכל לשמש לא רק בשדות קרב אלא גם את האוכלוסייה האזרחית במקרים של התקפת גזים.