ДОКЛАДЫ НА МЕЖДУНАРОДНОМ СИМПОЗИУМЕ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ЭКСПЕРИМЕНТОВ, МОДЕЛИРУЮЩИХ ПИЛОТИРУЕМЫЙ ПОЛЕТ НА МАРС

МЕЖДУНАРОДНЫЙ СИМПОЗИУМ «МАРС-500»

23-25 апреля 2012 года

УЛУЧШЕНИЕ САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЛИМЕРОВ, ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ В ЗАМКНУТЫХ ОБЪЕМАХ.

«Институт прикладной нанотехнологии» ЗАО (Москва, Зеленоград),

ГНЦ РФ «Институт медико-биологических проблем» РАН (Москва).

В связи с увеличением длительности функционирования обитаемых замкнутых объемов, гермообъектов различного назначения (в том числе космических кораблей) приоритетным направлением обеспечения их санитарной безопасности, в том числе по содержанию токсичных микропримесей в атмосфере, является создание конструкционных материалов с повышенной стойкостью к воздействию неблагоприятных факторов космического полета (перепады температуры, влажности, воздействие различных излучений, грибков и бактерий).

В работе представлены исследования полимерных материалов – поливинилхлорида, силикона, пенополиуретана (по показателям их санитарно-химической безопасности) - в матрицу которых введены нанокомпозиты «MoonClay» на основе биосовместимого природного монтмориллонита, интеркалированного ионами металлов (церия, серебра и др.), при применении в обитаемых герметичных помещениях c учетом их старения под воздействием условий длительного космического полета.

В результате санитарно-химических исследований количественного и качественного состава компонентов газовыделений образцов, подвергнутых ускоренным климатическим старениям сроками в 5, 10, 15 и 20 лет, сочетанием методов газовой хроматографии и масс-спектрометрии (ГХ-МС) и методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) показано, что введение в полимерную матрицу нанокомпозита на основе природного монтмориллонита, интеркалированного ионами металлов, снижает на 2-5 порядков величин интенсивность газовыделения химических веществ, главным образом за счет снижения деградации основных макроцепей с выделением мономерных остатков. Эффект обусловлен высокой барьерной и сорбционной активностью слоистых силикатов и реализацией «нецепного» ингибирования окислительной деструкции полимеров (за счет антиоксидантного действия ионов металлов), что позволяет увеличить длительность эксплуатации модифицированных полимерных материалов, снизить выделение токсичных соединений.

НАНОТЕХНОЛОГИИ ПРИДАНИЯ МАТЕРИАЛАМ АНТИМИКРОБНЫХ СВОЙСТВ И ИХ ИСПЫТАНИЕ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОЙ ИЗОЛЯЦИИ ЧЕЛОВЕКА В ГЕРМЕТИЧНОМ ПОМЕЩЕНИИ (ЭКСПЕРИМЕНТЫ ПО ПРОГРАММЕ «МАРС-500»).

«Институт прикладной нанотехнологии» ЗАО (Москва, Зеленоград),

ГНЦ РФ «Институт медико-биологических проблем» РАН (Москва).

Для обеспечения экологической и санитарно-микробиологической безопасности космических станций необходимо внедрение новых технологий по защите космонавтов, материалов и оборудования от различных микроорганизмов, которые либо являются патогенными для человека, либо вызывают биодеструкцию конструкционных материалов.

Перспективным направлением обеспечения микробиологической безопасности среды обитания МКС является использование для обработки материалов (текстильных, полимерных) природных нанокомпозитов (монтмориллонитов), интеркалированных ионами серебра, придающих материалам антимикробные свойства. Были проведены испытания антимикробных свойств тканей (нательного и постельного белья), используемых в 105 и 520-суточных экспериментах по проекту «Марс-500». Исследования проводили с участием 2-х добровольцев в каждом эксперименте, которые в течение пяти суток попеременно использовали комплект антимикробного (опытного) и обычного (контрольного) белья. Всего проведено более восьмисот исследований по оценке антимикробных свойств материалов.

Исследовали количественный и видовой состав микрофлоры после использования опытного и контрольного белья. Установлено, что материалы, обработанные нанокомпозитами «MoonClay», сохраняли антимикробные свойства в отношении широкого спектра микроорганизмов: стафилококков, стрептококков, микрококков, коринебактерий и бактерий рода Bacillus. Различия в микробной обсемененности опытных и контрольных образцов постельного белья (простынь, наволочка, пододеяльник) составляли около одного порядка, а нательного (майка, носки) около двух порядков. Видовой состав микроорганизмов на опытных и контрольных материалах практически не различался, что свидетельствует об отсутствии эффекта селективной микробной деконтаминации. Принципиально важным является факт длительного, сравнимого со сроками полета Земля-Марс-Земля (520 суток), сохранения антимикробной активности белья, обработанного нанокомпозитом.