時間:2020-08-01 來源:
近日,先進院喻學鋒研究員團隊成功開發(fā)一種基于微膠囊技術(shù)的長效抗微生物涂料,通過了國內(nèi)外多家第三方權(quán)威機構(gòu)的檢測。該涂料對多種病毒和細菌均展現(xiàn)出顯著殺滅效果,且有效防護時間可長達半年之久,可廣泛應(yīng)用于日常物體表面消毒、空氣過濾、水體凈化、冷鏈運輸?shù)裙ぷ骱蜕铑I(lǐng)域。
當前,公共衛(wèi)生安全和個人清潔防護成為全社會的焦點。限制病原微生物的產(chǎn)生,降低病原微生物的繁殖和阻斷病原微生物的擴散,是實現(xiàn)控制流行病、傳染病的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前廣泛使用的抗微生物材料通常包括醇類化合物、酚類化合物、金屬鹽、過氧化物類等,它們能夠?qū)崿F(xiàn)常見微生物的殺滅,但普遍存在作用時間短(有效防護時間通常僅數(shù)小時)、揮發(fā)過快導(dǎo)致較大毒性以致危害人畜健康等問題。因此,開發(fā)一種兼具快速殺滅微生物和長期抑制微生物生長功效的抗微生物材料,是當前避免人們暴露于傳染可能性之下,保障人們正常工作和生活的迫切需求。然而,當前嚴重缺乏相關(guān)的技術(shù)和產(chǎn)品。
面對這一難題,喻學鋒科研團隊基于前期在微膠囊技術(shù)、金屬離子修飾技術(shù)和涂層技術(shù)領(lǐng)域的積累,通過數(shù)月的緊急攻關(guān),成功開發(fā)出一種具有持久抗病毒和抗菌功能的涂料。該涂料的主要原料是一種特殊設(shè)計的微膠囊結(jié)構(gòu),以復(fù)配的抗微生物活性試劑為芯材,以特殊樹脂為壁材,通過合理的微膠囊結(jié)構(gòu)設(shè)計,從而實現(xiàn)芯材的可控緩釋,并通過復(fù)配金屬離子的修飾增強抗微生物功效。
據(jù)介紹,使用時噴涂在物體表面后即可實現(xiàn)對病原微生物接觸殺滅,并可快速形成一層薄膜,通過對活性試劑的緩釋實現(xiàn)對微生物的長久抑制。同時,可形成超疏水表面,使得微生物難以在表面停留,起到抗粘附的功效。這種多功能抗微生物涂料使用簡單,可廣泛應(yīng)用于物體表面、空氣過濾、水體凈化等多個領(lǐng)域,在物體表面的有效時間可長達六個月,擴大人為干預(yù)對病原微生物傳播的效果和對易感人群的保護效果,大幅度增加公眾場所維護衛(wèi)生安全的效率與覆蓋范圍。
該材料成功研發(fā)后,團隊先后將其送往多家第三方權(quán)威機構(gòu)檢測,包括廣東省微生物研究所-廣東省微生物分析檢測中心(廣微測)、瑞士通用公證行(SGS)、深圳市計量質(zhì)量檢測研究院(SMQ)、西安國聯(lián)質(zhì)量檢測技術(shù)股份有限公司(國聯(lián)質(zhì)檢)等。結(jié)果表明:該材料可實現(xiàn)對人HCoV-229E冠狀病毒滅活率超99.93%,對甲型流感病毒H1N1滅活率超99.99%,對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌標準殺滅對數(shù)值均超5.00等關(guān)鍵技術(shù)指標,為其在公共衛(wèi)生領(lǐng)域中的應(yīng)用提供科學依據(jù)和檢驗支持。
通過進一步的技術(shù)攻關(guān),團隊已完成了這種多功能長效抗微生物涂料的中試制備,成功實現(xiàn)噸級日產(chǎn)能。該產(chǎn)品吸引了多家知名企業(yè)的濃厚興趣和意向,共同參與技術(shù)合作和下游產(chǎn)品開發(fā),涉及領(lǐng)域包括抗微生物薄膜及各類物體表面、空氣凈化濾網(wǎng)和新風系統(tǒng)、水凈化處理和加濕器等。相關(guān)產(chǎn)品也已實現(xiàn)了海外銷售,用于室內(nèi)空調(diào)和車內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)的過濾模塊,保證封閉空間的空氣潔凈。目前,團隊還正在積極推進新型長效抗微生物涂層在機場和地鐵中新風系統(tǒng)的合作應(yīng)用,以期為公共衛(wèi)生安全貢獻更大的力量。

長效抗病毒微膠囊涂料(圖1-2:微膠囊涂料結(jié)構(gòu)與形貌;圖3:產(chǎn)品展示;圖4-5:微膠囊涂料抗菌效果)

相關(guān)檢測結(jié)果(圖6:冠狀病毒滅活檢測;圖7:流感病毒滅活檢測;圖8:抗菌檢測;圖9:SVHC-REACH檢測;圖10:RoHS-有害成分檢測;圖11:防腐劑檢測)