《基于微胶囊技术的长效抗微生物涂料研制成功》

  • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: 冯瑞华
  • 发布时间:2020-08-07
  • 科技日报讯 (记者刘传书 通讯员严偲偲)记者近日从中国科学院深圳先进技术研究院获悉,该材料界面研究中心喻学锋研究员团队成功开发一种基于微胶囊技术的长效抗微生物涂料,通过了国内外多家第三方权威机构的检测。该涂料对病毒和细菌均展现出显著杀灭效果,且有效防护时间可长达半年之久,可广泛应用于日常物体表面消毒、空气过滤、水体净化、冷链运输等工作和生活领域。

    当前广泛使用的抗微生物材料通常包括醇类化合物、酚类化合物、金属盐、过氧化物类等,它们能够实现常见微生物的杀灭,但普遍存在作用时间短(有效防护时间通常仅数小时)、挥发过快导致较大毒性以致危害人畜健康等问题。

    面对这一难题,科研团队基于前期在微胶囊技术、金属离子修饰技术和涂层技术领域的积累,开发出一种具有持久抗病毒和抗菌功能的涂料。该涂料的主要原料是一种特殊设计的微胶囊结构,以复配的抗微生物活性试剂为芯材,以特殊树脂为壁材,通过合理的微胶囊结构设计,从而实现芯材的可控缓释,并通过复配金属离子的修饰增强抗微生物功效。

    据介绍,使用时喷涂在物体表面后即可实现对病原微生物接触杀灭,并可快速形成一层薄膜,通过对活性试剂的缓释实现对微生物的长久抑制。同时,可形成超疏水表面,使得微生物难以在表面停留,起到抗黏附的功效。这种多功能抗微生物涂料使用简单,可广泛应用于物体表面、空气过滤、水体净化等多个领域,在物体表面的有效时间可长达6个月,扩大人为干预对病原微生物传播的效果和对易感人群的保护效果,大幅度增加公众场所维护卫生安全的效率与覆盖范围。

  • 原文来源:http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2020-08/07/content_450378.htm?div=-1
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    • 8月11日,记者从中国科学院深圳先进技术研究院材料界面研究中心了解到,由该中心主任喻学锋教授领衔的科研团队成功开发出一种基于微胶囊技术的长效抗微生物涂料,已经通过了国内外多家第三方权威机构的检测。 据喻学锋介绍,该涂料对病毒和细菌均展现出显著杀灭效果,有效防护时间达6个月,可应用于日常物体表面消毒、空气过滤、水体净化、冷链运输等领域。 在此次新冠肺炎疫情期间,广州市疾病预防控制中心在确诊患者碰过的门把手上检测出了新冠病毒的核酸片段。这让人们意识到,公共卫生安全和个人清洁防护已经成为全社会的焦点,限制病原微生物的产生,降低病原微生物的繁殖和阻断病原微生物的扩散,是实现控制流行病、传染病的关键环节。 “当前广泛使用的抗微生物材料通常包括醇类化合物、酚类化合物、金属盐、过氧化物类等。通常情况下,喷洒消毒液就可以达到去除病菌的目的,但消毒液易挥发,难以长期发挥作用,不能阻止病菌在物体表面停留。因此,开发一种兼具快速杀灭微生物和长期抑制微生物生长功效的材料,是当前避免人们暴露于传染可能性之下,保障人们正常工作和生活的迫切需求。”喻学锋表示。 喻学锋研发团队基于前期在微胶囊技术、金属离子修饰技术和涂层技术领域的积累,通过数月的紧急攻关,成功开发出一种具有持久抗病毒和抗菌功能的涂料。该涂料采用特殊设计的微胶囊结构,以复配的抗微生物活性试剂为芯材,以特殊树脂为壁材,通过合理的微胶囊结构设计,从而实现芯材的可控缓释,并通过复配金属离子的修饰增强抗微生物功效。 使用时,该种涂料喷涂在物体表面,即可实现对病原微生物的接触杀灭。它还可在物体表面快速形成一层薄膜,通过活性试剂的缓释实现对微生物的长久抑制。同时,该种涂料还能形成超疏水表面,使微生物难以在表面停留,起到抗黏附的功效。这种多功能抗微生物涂料使用简单,在物体表面的抗菌有效时间可长达6个月,极大程度上遏制了病原微生物的传播,增强了对易感人群的保护效果。此外,这种微胶囊涂料可根据不同需求对其颗粒尺寸进行调节,尺寸可达纳米级。 通过进一步的技术攻关,该团队已完成了这种多功能长效抗微生物涂料的中试制备,成功实现了吨级日产能。喻学锋表示,他们正在拓展这种新型涂料的使用范围,计划应用于新风系统和空气净化系统中,也可在熔喷无纺布表面涂上一层纳米厚度的新型涂料,用于制作可杀灭病毒的口罩。
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    • 记者从中国科学技术大学获悉,该校俞书宏院士研究团队与梁海伟教授课题组合作,通过热解化学控制,将结构生物材料热转化为石墨碳纳米纤维气凝胶,其完美地继承了细菌纤维素从宏观到微观的层次结构,具有显著的热机械性能,并实现了大规模合成。相关成果日前发表于《先进材料》上。   具有超弹性和抗疲劳性的轻质可压缩材料,是航空航天、机械缓冲、能量阻尼和软机器人等领域的理想材料。许多低密度的聚合物泡沫是高度可压缩的,在重复使用时往往易疲劳,并在聚合物玻璃化转变和熔融温度附近发生超弹性退化。碳纳米管和石墨烯虽具有固有的超弹性和热机械稳定性,但涉及的复杂设备和制备过程使其只能制备毫米级尺寸的材料。另一方面,大自然中从几亿年进化而来的复杂层次结构生物材料,因其优异的力学性能而备受关注,然而由于它们是纯有机或有机/无机复合结构,通常只适合在很窄的温度范围内工作。因此,将这些非热稳定的结构生物材料转化为具有固有层次结构的热稳定石墨材料,有望创造出热力学稳定的材料。   该团队发展了一种利用无机盐对细菌纤维素进行热解化学调控方法,实现了大规模合成、形态保留的碳化新工艺,研制的碳纳米纤维气凝胶较好地继承了细菌纤维素从宏观到微观的层次结构,在较宽的温度范围内表现出明显的不随温度改变的超弹性和抗疲劳性能。由于碳纳米纤维气凝胶具有优异的热稳定机械性能并可实现宏量制备,在诸多领域将具有重要的应用前景,特别是适合极端条件下的机械缓冲、压力传感、能量阻尼及航天太阳能电池等。