2021年6月17日
通过重新利用护发素中的常见成分，科学家们设计出了一种廉价、透明的涂层，可以将窗户和天花板等表面变成胶垫，捕捉空气中的气溶胶飞沫。6月16日的杂志上描述了这种新策略化学．
“面对一场大流行，我们需要积极利用所有不同层面的防御机制，包括物理屏障，通讯作者、西北大学材料科学与工程教授黄嘉兴说。亚博网站下载亚博老虎机网登录“毕竟，这些病毒在到达并最终感染人类之前必须通过物理空间传播。”
COVID-19等呼吸道疾病传播的主要途径是受感染者说话、打喷嚏或呼吸时释放的呼吸道液体。这些含有病毒的液体包括大的飞沫和细小的气溶胶，它们特别难以控制和从空气中清除。在撞击表面时，气溶胶液滴可以很容易地反弹，再次进入空气中。
作为一名材料科学家，黄希望以某种方式帮助抗击疫情。他召集了几位研究人员在他的实验室，包括博士。余志龙、穆拉特·卡迪尔和另一名在家学习的学生刘亦涵一起进行头脑风暴。最终，他们想出了将PAAm-DDA(一种常用于护发产品和化妆品中锁住水分的聚合物)转化为表面涂层的想法。
他们开发的涂层是亲水的，因此它可以捕捉进来的含病原体的液滴，并防止它们从表面反弹。“有很多室内环境表面，你几乎接触不到，比如靠近地板和天花板的墙壁部分，”黄说，在那里他们的涂层可能被应用。
黄和他的团队在有机玻璃隔板上涂了一层涂层，并测试了它的水滴捕获能力。研究小组首先在障碍物处喷洒了一股由手持面部喷雾产生的气溶胶，以模拟说话时释放的呼吸性气溶胶。通过分析落在硅片上的飞沫，他们可以估计涂层对进入的气溶胶飞沫的捕获程度。与没有涂层的屏障相比，涂层几乎捕获了所有的气溶胶，几乎不允许任何气溶胶逃逸。
接下来，他们向有机玻璃喷射盐水，模拟咳嗽和打喷嚏时释放的大水滴，发现涂层也大幅减少了飞溅水滴的数量。在模拟实验中，从有机玻璃屏障中逸出的液滴数量减少了80%。
在过去，科学家们设计的捕水剂主要针对大水滴，用于从沙漠的空气中提取水分或农业应用。“我们进行了广泛的文献搜索，但并没有真正找到捕获气溶胶飞沫的工作。也许在大流行之前，对这种气溶胶捕捉涂层的需求并不强烈。”黄说。
为了使该产品适用于更多类型的表面，该团队在涂层中添加了另一种常见的化妆品成分，称为APG。他们对包括混凝土、木材、金属、玻璃和亚博网站下载纺织品在内的材料进行了测试，这些材料都是室内空间中常见的表面。黄教授说，可以添加更多的成分来赋予涂层额外的功能，比如用作消毒剂的铜离子或用于着色的颜料颗粒。yabo214
虽然涉及人体的实验需要得到一些监管机构的预先批准，而且超出了研究的范围，但研究小组估计了在典型的室内办公室环境中大声连续讲话的人释放的呼吸飞沫的数量。他们的计算显示，在液滴饱和之前，涂层的阈值比在办公室情景下的排放高出7到10个数量级。此外，如果需要，涂层可以很容易地用水擦去并重新应用。
“我们明白，目前的大流行可能在这一概念实施之前就结束了，”黄说。“我们希望为未来的公共卫生能力提供科学证据。现在可能用，也可能不用。但下一次，当像这样的疫情爆发时，我认为我们会有更好的装备。”
这项研究得到了西北制造科学与创新计划(NIMSI)下属的江苏工业技术研究院的jitri -西北研究基金的支持。亚博老虎机网登录
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