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科學家發明塑料,可在接觸時消滅病毒

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科學家發明塑料,可在接觸時消滅病毒

科學家創造了一種塑膠薄膜,一旦病毒落在表面,它就能物理性地消滅病毒。這些進步可能有助於減少智慧型手機、鍵盤和醫院設備等經常接觸的物品傳播疾病。

除了效率之外,這種材料還具有功能性。這與以前由金屬或矽製成的抗病毒表面不同。新方法使用可大量生產的柔性塑膠。

奈米柱如何撕裂病毒

該薄膜由丙烯酸製成,並覆蓋有稱為奈米柱的非常小的結構。小特徵 這些附著在病毒上並拉伸其外層直至其破裂。表面不依賴化學消毒劑,而是利用機械力來滅活病毒。

研究發表於 先進科學 人們發現這種拉伸方法比先前試圖滲透病毒的設計更有效。

實驗室測試顯示病毒具有很強的抑製作用。

在使用引起細支氣管炎和肺炎的人類副流感病毒 3 (hPIV-3) 的試驗中,結果令人驚訝。接觸後一小時內,約 94% 的病毒顆粒被嚴重撕裂或損壞,無法再複製並引起感染。

澳洲皇家墨爾本理工大學的主要研究作者、博士生 Samson Mah 表示,該團隊打算使用易於製造的廉價材料。

「隨著奈米製造工具的改進,我們的研究結果將為哪種奈米格式最能殺死病毒提供更清晰的指導,」他說。

「有一天,我們可能會在手機螢幕、鍵盤和醫院桌子等表面覆蓋這種薄膜。無需使用刺激性化學物質即可殺死接觸時的病毒。

“我們的模具適用於卷對卷生產。這意味著可以利用現有的工廠設備大規模生產抗病毒塑膠薄膜。”

為什麼奈米柱間距最重要?

研究人員還發現,奈米柱的間距比其高度起著更重要的作用。

馬赫說:“通過調整奈米柱的距離和高度,我們發現奈米柱的緊密程度比奈米柱的高度對於摧毀病毒更重要。”

“當奈米柱靠得更近時,其中許多奈米柱可以同時抑制同一種病毒,並將其外殼拉伸至破裂點。”

簡單的設計規則 用來殺死病毒的表面

之前的工作是用矽奈米釘等硬質材料完成的。它顯示病毒可以被物理消滅。這項研究擴展了這個想法,表明尖銳和鈍的奈米級特徵在正確對齊時都可以發揮作用。

這些發現指出了明確的設計原則。奈米結構(例如尖峰或奈米柱)彼此距離越近。消滅病毒的效果越強,消滅病毒的效果就越大。

最強的功效來自奈米柱間隔約 60 奈米的表面。將這個距離增加到 100 奈米會降低抗病毒效果。而200nm的距離幾乎消除了抗病毒作用。

下一步和現實世界的潛力

到目前為止,研究主要集中在 hPIV-3,它是一種具有脂質外膜的包膜病毒。該團隊現在計劃測試較小的無包膜病毒,以確定如何更大規模地使用該技術。

有包膜病毒周圍有一層脆弱的脂質膜。它可以更容易被奈米柱破壞,而無包膜病毒沒有這個外層。讓人很難殺死

科學家也想確定紋理薄膜在彎曲表面上的效果如何。這是因為曲率可以改變奈米柱之間的距離。

皇家墨爾本理工大學的聯合研究員伊凡諾娃教授表示,該團隊熱衷於推動實際應用。

「我們認為這種表面是日常使用的有力選擇。我們準備好與多家公司合作,改進它以實現大規模生產,」她說。

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