迫切需要表面和面料,可以防止微生物暴露了Covid-19大流行。研究发表在先进材料欧洲杯足球竞彩提出了用液态金属涂层面料的方法杀死他们接触到的任何病原体。
研究:液态金属的金属涂层抗菌和抗病毒的面料。图片来源:Kolomiiets Iryna / Shutterstock.com
抗菌纺织品的重要性
病原体可以生存很长一段时间的面料通常用于床上用品,服装,和口罩在医疗保健和社区设置。在医院,尤其是关于耐药性超级细菌的爆发正变得越来越普遍。
此外,据报道,导致COVID-19的病毒可存活2 - 3天在织物上。病原体可以从病人传播后病人接触受感染的材料。
液态金属(LM)介导的粒子涂层织物。欧洲杯猜球平台)制作图表gallium-copper (LMCu)涂层织物。b)图表LM粒子粘附在织物的适形接触。欧洲杯猜球平台c)图表电替代(i-iv) LM粒子与铜离子织物。欧洲杯猜球平台d)扫描电镜图片显示LMCu在单一纤维(嵌入)。eg) LMCu涂布的表面特征与1 m CuSO织物形成的反应4解决方案。e) Ga LM粒子的表面(青色)作为种子生长高晶体(11欧洲杯猜球平台1)铜(橙色)10分钟后f) Ga粒子(青色)湿相邻的表面铜晶体(橙色)。箭头解释了Ga的润湿方向LMCu粒子。欧洲杯猜球平台g)因此,LMCu粒子(红色)1000分钟小欧洲杯猜球平台时)后表面形成高分辨率透射电子显微镜(HR-TEM)图像和相应的能量色散x射线能谱(EDS)的元素地图生产LMCu粒子,分别。(铜(绿色)、遗传算法(红色)、和O(蓝色)。图片来源:Kwon K。Y et al .,先进材料欧洲杯足球竞彩
布口罩部署停止传播的机载和droplet-spread捕捉微生物病原体的织物。然而,当病原体被困,阻止他们感染佩戴者,他们不杀。如果不采取适当的处理程序,致病微生物还能感染人。这是一个非常常见。因此,迫切需要对织物抗菌涂料。
目前抗菌涂层策略
目前,有几种策略来创造抗菌涂层织物。这些包括涂料用代理如聚合物、二维材料,金属颗粒和金属有机框架。欧洲杯足球竞彩欧洲杯猜球平台然而,这些策略的缺点,影响其使用效果的抗菌涂料。
例如,铜nanoparticle-coated或浸渍口罩最近被批准用于商业用途。铜纳米粒子表现出广泛的功欧洲杯猜球平台效对病毒、细菌和真菌。此外,铜是低成本、提供一个廉价的解决问题的办法。
然而,这些涂料附着力很容易褪色随着时间的推移,问题和非均匀覆盖。显然,在口罩的情况下,这是一个重大的缺点。
增强附着力LMCu织物。一)剥离测试方法的示意图。b)剥离测试结果比较LMCu涂层织物和spray-coated CuNPs代表传统的方法沉积铜的面料。的真实图像压缩压力测量从20到100年每隔40 kPa。c)测定铜埋碳带的数量相比总面积的剥离试验压力的定量分析。d)的原理通过瞬态气流分离试验,模拟呼吸系统。e)的粒子解吸程度(:LMCu,底部:CuNPs)对气流的代表呼吸(1 - 3米−1)、打喷嚏(4 m s−1),咳嗽(5米−1)。f)定量分析图像处理。图片来源:Kwon K。Y et al .,先进材料欧洲杯足球竞彩
液态金属介导抗菌织物涂料
为了克服这些问题,这项研究发表在背后的团队先进材料欧洲杯足球竞彩开发了一种新的过程提供优越的抗菌涂层织物。调解的流程使用液态金属铜纳米颗粒的沉积在材料在室温下。欧洲杯足球竞彩欧洲杯猜球平台
流程使用液体镓粒子作为粘合成核层。欧洲杯猜球平台在这个过程中,铜离子被电替代自发地减少成金属铜。团队称为粒子的新类“LMCu粒子”,含有铜和合金的镓和铜。欧洲杯猜球平台
第一步的过程添加液态金属粒子悬浮到织物,然后蒸发溶剂。然后,涂层无纺织物CuSO沉浸在1 m的解决方案4和LMCu粒子自发形成的。欧洲杯猜球平台铜晶体生长在液态金属氧化物从最初的种子。碳,材料测试的重要组成部分,在决赛中没有检测到涂料,强烈证明LMCu粒子覆盖整个表面的织物。欧洲杯猜球平台
研究中使用的面料是45%的涤纶和55%的纤维素的混合物,虽然涂层材料可以很好地工作在一系列的测试。欧洲杯足球竞彩使用扫描电镜,发现3涂料完全覆盖织物。粒子表现出欧洲杯猜球平台增强的粘附在织物水平,这似乎是由于“软”的组合性质的液体颗粒和表面上形成氧化镓。
此外,LMCu粒子有更好的抗病毒,抗真菌,比纯欧洲杯猜球平台铜和抗菌性能。这类纳米粒子的独特性质使它们适合用作一种抗菌涂层,远比选择目前市场上更持久。欧洲杯猜球平台
LMCu涂布口罩
这项研究提出了一个面罩设计利用镓和铜材料。欧洲杯足球竞彩危险与传统含铜抗菌涂料的铜粒子成为分离和佩戴者的进入呼吸系统,这可能导致健康问题。欧洲杯猜球平台然而,LMCu粒子的粘合剂层可以防止这一点,增加涂层材料的安全同时提供增强欧洲杯猜球平台抗菌保护。
一个antimicrobial-coated面罩还必须应付一个明显的因素:佩戴者的呼吸。呼吸湿润和温暖,导致湿度的变化。口罩被评估的湿度范围,显示相同的粘附性能低和高湿度。
他们也评估气流,考虑行为如呼吸、咳嗽、打喷嚏,再次显示性能优越。分层测试是由施加压力和使用碳带。
的抗病毒测试LMCu涂层织物。)实验装置示意图和b)病毒滴度从LMCu涂层织物进行了分析后5、10、15、30分钟孵化项目post-challenge人类流感H1N1病毒培养液(108TCID50)。10的培养液8TCID50没有暴露在面具作为阳性对照。样本收集后每个时间点的前后LMCu涂层织物和部分被冻结使用TCID50方法和评估。通过方差分析进行了分析,结果显示统计学意义差异的积极控制和所有的孵化时间点(* * * = p < 0.01)。图片来源:Kwon K。Y et al .,先进材料欧洲杯足球竞彩
未来
这项研究展示了新型抗菌涂料液体metal-mediated臆造出来的过程。研究的结果表明,该涂层胶和antipathogenic品质优越,铺平了道路安全的面料,这将有助于在未来阻止有害的疾病的传播。
进一步的阅读
Kwon梁龙骥et al。(2021)液态金属的金属涂层抗菌和抗病毒的面料(在线)先进材料欧洲杯足球竞彩33:45 3104298 | onlinelibrary.wiley.com。可以在:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202104298
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