液態(tài)金屬涂層可產(chǎn)生有效的抗病毒與抗菌織物

一個(gè)國際研究小組使用液態(tài)鎵制造了一種抗病毒和抗菌涂層，并在包括口罩在內(nèi)的一系列織物上進(jìn)行了測(cè)試。該涂層比一些傳統(tǒng)金屬涂層更牢固地附著在織物上，并在五分鐘內(nèi)消滅了 99% 的幾種常見病原體。

“微生物可以在醫(yī)院用于床上用品、衣服和口罩的織物上長期存活，”該研究論文的共同通訊作者、北卡羅來納州化學(xué)和生物分子工程教授 Camille & Henry Dreyfus 教授 Michael Dickey 說。州立大學(xué)。“銅或銀等金屬表面涂層是根除這些病原體的有效方法，但許多金屬顆粒涂層技術(shù)存在不均勻性、加工復(fù)雜性或附著力差等問題。”

來自北卡羅來納州立大學(xué)、韓國成均館大學(xué) (SKKU) 和澳大利亞皇家墨爾本理工大學(xué)的 Dickey 及其同事著手開發(fā)一種簡單、經(jīng)濟(jì)的方法，在織物上沉積金屬涂層。

首先，研究人員將液態(tài)鎵 (Ga) 放入乙醇溶液中，并使用聲波(稱為超聲處理的過程)來制造 Ga 納米顆粒。然后將納米顆粒溶液噴涂到織物上，隨著乙醇蒸發(fā)，Ga 粘附到纖維上。

然后研究人員將 Ga 涂層織物浸入硫酸銅溶液中，產(chǎn)生自發(fā)的電置換反應(yīng)。該反應(yīng)將銅沉積在織物上，形成液態(tài)金屬銅合金納米顆粒涂層。

為了測(cè)試涂層織物的抗菌性能，研究小組將織物暴露于三種常見微生物中：金黃色葡萄球菌、大腸桿菌和白色念珠菌。這些微生物在非涂層織物上大量繁殖。銅合金涂層織物在五分鐘內(nèi)消滅了 99% 以上的病原體，這比僅用銅涂層的對(duì)照樣品更有效。

該團(tuán)隊(duì)與北卡羅來納州立大學(xué)病毒學(xué)助理教授 Elisa Crisci 和北卡羅來納州立大學(xué)生物科學(xué)副教授 Frank Scholle 合作，證明涂層也能對(duì)抗病毒。涂層針對(duì)人類流感 (H1N1) 和 (HCoV 229E，與 SARS-CoV-2 屬于同一家族) 進(jìn)行了測(cè)試。涂層在五分鐘后根除病毒。

“我們的測(cè)試表明，與其他銅涂層表面和兩種分別依賴銅和銀的商用抗菌口罩相比，這些液態(tài)金屬銅涂層織物表現(xiàn)出優(yōu)異的抗菌性能，”皇家墨爾本理工大學(xué)副校長博士后研究員 Vi Khanh Truong 說。富布賴特學(xué)者和該研究的共同通訊作者。

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