新型纳米铜材两分钟杀菌率达99.99%

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【新唐人北京时间2021年12月21日讯】科学家发明了一种特殊工艺,其处理后的铜材表面不仅杀菌更彻底,而且杀菌的速度比一般铜材提升了百倍——两分钟内除菌率达99.99%。

常见的金属——铜表面释放的离子对细菌的细胞有毒性,所以铜材本来就有不错的杀菌效果,能有效除去多种细菌,包括常见的金葡萄球菌。这份研究发明的工艺,无需向材料添加任何药物,就能大幅提升铜材的杀菌能力。

研究者之一澳大利亚墨尔本理工大学(RMIT University)教授马钱(Ma Qian,音译)说:“普通的铜材表面在两小时内可以杀死97%的金葡萄球菌,而我们新设计的铜材表面不到两分钟可以杀死99.99%的金葡萄球菌。从杀菌速度来看,我们的材料提升了120倍。”

主要研究者杰克逊‧利‧史密斯(Jackson Leigh Smith)说,经过加工的这种铜材表面具有大量纳米孔洞,是快速杀菌的关键所在。

史密斯介绍说,他们先用铜和锰混合在特殊的模具内制成合金。之后使用一种名为去合金化(dealloying)的化学过程把里面的锰除去,导致剩下的铜材表面布满了微小的、纳米尺寸的孔洞。

“加工后的铜材在微观下是布满微小孔洞的梳子状结构,而梳子的每一齿上还布满了只有纳米尺寸、更小的孔洞。这极大增加了铜材表面的杀菌作用面积。”

“这样的表面结构使得这种铜材具有很好的亲水性,水分在它的表面会形成一层薄膜,而不是汇聚成滴。”史密斯解释说,这使得细菌在材料表面会被拉伸撑开,而同时,多孔的表面意味着铜离子的释放速度更快。

“这些因素的综合效果是,不仅细菌更容易被铜离子侵入,而且所吸收的铜离子的数量也大幅增多,从而显着提升了铜材表面杀菌的效能。”

研究组认为这种材料将有很广泛的应用面,包括抗菌门把手、学校、医院、家居和其它公共场所内各种接触面,以及抗菌呼吸机、空气净化系统,甚至口罩内都可以用上这种材料。

合作研究者澳大利亚国家科学机构联邦科学与工业研究组织(CSIRO)的丹尼尔‧梁(Daniel Liang)说,这种材料是对付超级细菌的好办法。“随着抗药菌感染病例数量的增多,新型抗生素研发的滞后,利用抗菌材料对付它们是一个很好的辅助方案。”

目前其它多份研究发现铜材抗病毒的效果也不错,美国环境保护局(EPA)今年年初已经正式批准使用铜材作为抗病毒材料。这个研究组也在调查这种新材料对抗新冠病毒(COVID-19,中共病毒)的效果。

这份研究11月25日发表于《生物材料》(Biomaterials)期刊。

(转自大纪元/责任编辑:叶萍)

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