冠状病毒的克星——可“燃烧”病毒的手套

【新唐人北京时间2023年10月06日讯】经历大疫情后,人们普遍注重生活上的消毒和防疫工作,但大量的一次性个人防护装备,对环境造成严重污染。为此,美国一所大学开发一种可以重复使用的防护手套,其表面可利用高温杀死病毒,但内侧则保持低温不烫伤手。

美国莱斯大学(Rice University)开发出一种新的复合纺织材料,其表面能在5秒内加热超过100°C,有效净化99.9%的COVID-19(中共病毒),且内侧温度小于40°C不会伤害使用者。

用这种材料制成的医疗防护装备,可以使用数百次而不会损坏,能有效减少对一次性个人防护物品的使用。该成果于9月11日发表在《美国化学会》(ACS)杂志上。

个人防护用品经过消毒和清洁,可以延长使用寿命和效能,包括使用紫外线照射、蒸气灭菌、化学消毒剂、以及干热去污,但都存在缺点。例如,紫外光不能完全净化材料的缝隙和褶皱内的污染、高温蒸气灭菌可能会破坏个人防护装备、化学消毒剂会留下有害残留物等。

近期,干热净化方法着重于将发热元件整合到个人防护装备材料本身,包括使用石墨烯、二硫化钼(MoS 2)和二氧化钛(TiO 2)等奈米材料加入布层之中,以进行局部光热加热,以灭活病毒和细菌污染物。另一种是口罩中加入铜网、石墨烯后进行加热,以消灭病毒。不过,这些材料有加热过慢,或者加热后的温度过高,导致使用者烫伤的问题。

莱斯大学的实验团队采用另一种复合纺织材料由四层组成。最外层是由电绝缘聚合物薄膜组成,第二层是促进加热的导电织物层,第三层是起支撑作用的固定导电织物的热封织物(HST),最后一层是隔热背衬层,让使用者在使用时不被高温烫伤。

另外,这些材料都由可回收的合成纺织品中的基础材料组成,包括聚酯、尼龙和热塑性聚氨酯(TPU)等。科学家将这些织物压在一起,做成耐磨、耐用的材料。

实验中,他们对这种手套进行5秒充电加热,发现其表面温度可快速超过100°C,让手套上的COVID-19和HCoV-OC43病毒颗粒有效减少99.9%,这种效果已经达到美国FDA对于病毒的灭活标准。

另外,即使手套上含有改良过的HCoV-OC43病毒,在延长加热过程也能减少99.9%,这证明除HCoV-OC43和COVID-19外,其它相似的病毒都能被消灭。

研究人员还对于整个手套的复合纺织材料的安全性、耐热性、耐久性和可持续性等进行测试。结果显示,手套在加热后里面的温度约35.9 °C,并未达到人体不适的温度(45°C以上)。

手套即使重复加热900次(每次3分钟)依然能正常杀死病毒,手套弯折超过5000次后电阻只升高3%,这种升高几乎可以忽略不计。另外,使用者戴上手套后,依然能正常使用和活动,其耐磨性也比普通手套要好。

上述结果足以证明这种新复合纺织材料做成的手套,超越过往的医疗手套,能有效减少个人防护用品造成的垃圾。除此之外,这种材料还可以进行高度客制化,用来制作各种个人防护用品。

莱斯大学机械工程研究生马提斯·贝尔(Marquise Bell)对该校新闻室表示 ,“个人防疫装备在疫情大流行期间需求激增,但造成许多浪费和短缺,这让我们意识到重复使用这些东西的重要性。”

贝尔接着说,“这种材料最好的地方,在于你不需要脱掉手套或其他防护装备,就能在几秒内清洁它们,让你快速回到任务上。这次的实验灵感源自于太空衣。太空衣由多层材料组成,包括中间的隔热层和坚固的保护层。”

该研究的作者、机械工程助理教授丹尼尔·普雷斯顿(Daniel Preston)则表示,“我们的实验室对病毒的热灭活进行了大量研究,包括在大流行期间尝试了解让病毒失去活的机制,以及它们在较高温度的情况下会发生什么事。”

(转自大纪元/责任编辑:叶萍)

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