Для очистки природной воды от таких опасных вирусных инфекций, как гепатиты А и Е, птичий грипп, вирусный энтероколит, полиомиелит, применяют различные высокоэффективные фильтры. В качестве наполнителя для подобных устройств сотрудники Института физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина РАН предложили наноалмазы. Особенность этого материала — сильно развитая поверхность с отличной адсорбционной способностью. Наноалмазы с лёгкостью поглощают большое количество загрязняющих веществ. Ядра алмазных наночастиц обладают высокой химической стойкостью. В то же время их поверхность весьма активна, что позволяет её модифицировать для придания необходимых функциональных свойств. Эти особенности строения и свойства наноматериала обусловлены способом его получения.
Впервые наноалмазы были синтезированы в конце 1980-х годов российскими учёными методом взрыва — отсюда они получили название «детонационные». Образующаяся при взрыве алмазная шихта помимо наноалмазов содержит другие формы углерода, металлы, оксиды и карбиды. Выделенные из шихты алмазные наночастицы состоят из трёх слоёв: алмазного ядра, переходной углеродной оболочки и поверхностного слоя, содержащего кроме углерода атомы азота, кислорода, водорода. Алмазное ядро обычно имеет размер 4—6 нм и включает 70—90% всех углеродных атомов частицы.
Авторы исследования изучили взаимодействие промышленно получаемых наноалмазов (размер частиц 4,2 нм, удельная поверхность 300 м2/г) с вирусами гриппа А(Н1N1)v, вызвавшего в 2009—2010 годах пандемию «свиного гриппа» в мире и в некоторых регионах России. Для сравнения такие же исследования провели и на неочищенной алмазной шихте.
Эксперименты показали, что вирусы гриппа связываются наноалмазными сорбентами, и их содержание в испытуемой жидкой среде уменьшается в 16 раз. «Противовирусная» активность шихты была в 4—8 раз ниже.
Но насколько надёжно вирусы удерживаются наноалмазными частицами? Чтобы это проверить, испытуемый материал с адсорбированными вирусами выдерживали в физиологическом растворе в течение 48 часов. Десорбция вирусов при этом не происходила.
По мнению авторов исследования, наноалмазы наряду с испытанными ранее фуллеренами и углеродными нанотрубками могут рассматриваться в качестве материала для антивирусных фильтров. Основное преимущество детонационных наноалмазов — их дешевизна благодаря налаженному крупнотоннажному производству.
