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武汉先进院:疫情期间研发出镜界纳米防雾喷剂,至少6小时清晰视野

2020-05-23 09:39
动脉网
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材料的表面不仅是我们日常生活中物理接触最多的部分,它们还在一定程度上决定了材料的性能。因此对其表面的研究和改进可以让材料更健康、更便利地服务我们的生活。近年来,通过对材料表面的蚀刻、改质、被覆等工艺的研究,逐渐发展出一些新型表面材料,这些材料可在浸润性、化学稳定性、机械耐磨性、生物相容性等多方面提升基材性能。

武汉中科先进技术研究院(以下简称“武汉先进院”)由中国科学院深圳先进技术研究院、武汉市和武汉开发区联合组建,是中国科学院研究所在武汉市成立的第一家企业法人新型研发机构。

武汉先进院的超表面材料及装备中心(SMEC,以下简称“超表面中心”)致力于表面涂层和刻蚀材料及装备的关键技术攻关以及工程化。近年来,超表面中心研发的新型薄膜或涂层材料及其配套设备,赋予了普通材料表面更优的浸润性、光学性、微生物消杀性。

疫情期间大展身手 纳米防雾喷剂

疫情期间,受防护服不透气、天气寒冷等因素影响,全副武装的医护人员护目镜和眼镜上极易起雾,非常影响救护操作。为防止镜片起雾,有的医生涂上洗洁精或碘伏,有的医生喷玻璃防雾剂,但大多效果不佳,只能在模糊的视野中救治病人,甚至有医护人员反馈“打个针连血管都看不清”。

得知这一状况后,武汉先进院超表面中心立足自身优势,技术团队紧急攻关,仅用1周时间便成功研发出了“纳米防雾喷剂”,并完成了防雾喷剂的生产中试、灌装生产线构建以及相关企业标准的建立。

这种新型防雾涂层通过构筑一种特殊的非离子表面活性剂的分子结构,吸附空气中的水分子并使其表面张力降低,减小水在玻璃表面的接触角,使水分子扩散于玻璃表面,形成超薄的透明水膜,防止光线散射,从而起到防雾的作用。

防雾原理图.png

纳米防雾涂层(图片来源:武汉先进院官网)

与同类产品相比,武汉先进院研发制造的“纳米防雾喷剂”不仅能在医院严苛的工作条件下能保证至少6小时不起雾,而且适用于树脂、玻璃、塑料等多种镜片表面,保证医务工作者佩戴防护装置时不受雾气影响,更专注、更安全地投入到这场抵抗病毒的战斗中。

在实现产品量产后,武汉先进院向武汉第一人民医院、武汉方舱医院等疫情防控一线近百家医院捐赠了超过一万支防雾喷剂,并且得到了相当积极的反馈。

目前,这种防雾技术已成功实现了湿巾、眼镜布、喷剂等多种产品形式,可以更大范围方便人们应对汽车玻璃、浴室玻璃、眼镜等由于起雾带来的安全、卫生、便利等方面的问题。

抗病毒涂层

除了“纳米防雾喷剂”,武汉先进院超表面中心研发出基于智能微胶囊技术的新型抗病毒涂层也在这次疫情中大展身手。

微胶囊是利用有机或无机材料外壳包裹特定的固体、液体或气体芯材,制成微米甚至纳米级尺寸的颗粒。微胶囊对目的物芯材的原有化学性质丝毫无损,然后逐渐地通过某些外部刺激或缓释作用使目的物的功能再次在外部呈现出来,或者依靠囊壁的屏蔽作用起到保护芯材的作用。

微胶囊.png

智能微胶囊(图片来源:武汉先进院官网)

事实上,无论是否在疫情期间,抗病毒涂层的最主要作用都是维护公共卫生安全和防止传染病发生。传统消毒剂随着有效成分的挥发或失效,消杀功能随即消失。而这种采用智能微胶囊技术的新型抗病毒涂层不同于传统消毒剂,使用一次后,可以连续地保持对材料表面特定微生物的快速消杀,有效浓度可保持数天甚至一个月。

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