APRIL 22, 2024
by IMDEA Materials
在与空气传播病毒的不懈斗争中，研究人员开发了一种新型喷涂涂层，以提高个人防护设备（尤其是口罩）的抗病毒功效。这项研究发表在《ACS 应用纳米材料》杂志上。
氧化石墨烯（GO）由于其独特的化学结构而具有固有的抗病毒特性，可以使病毒失去传染性，同时禁止病毒复制和繁殖。
重要的是，最新研究中GO喷涂的整合也表明不会对纺织品的结构完整性或透气性产生负面影响，从而确保穿着者的舒适性和透气性。
该研究的作者之一、IMDEA 材料研究员 Jimena de la Vega 解释道：“GO 在溶液中的抗病毒特性之前已经得到证实。”
“然而，这是首次将抗病毒GO溶液直接整合到可生物降解的织物中，从而创造出更有效、更环保的口罩材料。”
“我们用于制作这些口罩的织物的孔隙也小于病毒飞沫的尺寸。这意味着它们可以防止佩戴者吸入这些飞沫，同时口罩的透气性不受影响。”
个人防护装备已成为缓解传染病传播的不可或缺的工具，尤其是在 COVID-19 疫情爆发之后。空气传播的病毒对公众健康构成持续威胁，有可能引发未来的疫情。
传统口罩主要依靠过滤机制来拦截空气中的颗粒物。然而，通过整合抗病毒涂层，可以显著增强其功效，从而抑制病毒的复制和传播。
将GO颗粒加入口罩织物中，也提高了织物与水的接触角，有可能阻止含有传染性病原体的飞沫渗入。
这项研究背后的研究团队包括博士。安东尼奥·巴斯克斯·洛佩兹和教授。来自约翰查尔斯国王大学 (URJC) 的 Silvia Prolongo 和 Ignatius Collado 教授。 Pedro Pradanos 和 Francisco Javier Carmona（巴利亚多利德大学 [UVa]）以及 Jimena de la Vega 和教授。 A.S.博士来自 IMDEA Materials 的 De-Yi Wang。
Vázquez-López 博士本人曾是 IMDEA 材料研究员，他表示，这一突破的灵感来自于使用木灰作为农药保护农作物的常见做法。
“虽然这种做法的有效性在一定程度上是一个神话，但从这个出发点，我就想到使用碳质材料，因为它们具有抗菌和抗病毒的特性，”他解释说。“理想情况下，这些材料必须丰富且无毒。”
“GO 是本研究中尝试的几种具有这些特性的添加剂之一，也是最容易使用的添加剂之一。然而，GO 的分散可能相当困难。幸运的是，我们能够与西班牙公司 Antolin 合作，该公司在提供水悬浮 GO 方面有经验，这大大简化了流程。”
“目前已有关于使用石墨烯或碳纳米管作为抗病毒涂层的研究，但据我所知，这些研究与使用 GO 无关，当然也没有与可回收的 PLA 基织物结合使用。”
使用 PLA 等环境可持续材料，凸显了我们不仅致力于解决口罩生产中的公共卫生问题，也致力于解决环境可持续性挑战。
同时，Vázquez-López博士也对增强型抗病毒口罩制造工艺的潜在可扩展性充满信心。
“我进行这项研究的目标之一是尽可能地实现工艺自动化，以简化制造流程，”他说。“水分散的氧化石墨烯溶液易于使用，并且可以轻松地在工业层面应用于该材料。”
