會(huì)員登錄
?
3D圖像顯示了被捕獲液滴在涂層上產(chǎn)生的“隕石坑”。圖片來(lái)源：美國(guó)西北大學(xué)
本報(bào)訊?通過(guò)重新利用護(hù)發(fā)素中的常見成分，科學(xué)家設(shè)計(jì)出一種廉價(jià)、透明的涂層，可以把窗戶和天花板等表面變成膠墊，捕捉空氣中的氣溶膠液滴。6月16日出版的Chem描述了這種新策略。
美國(guó)西北大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)教授、論文通訊作者黃嘉興（音譯）說(shuō)：“面對(duì)新冠肺炎大流行，我們需要積極利用各種不同層次的防御機(jī)制，包括物理屏障。因?yàn)檫@些病毒必須通過(guò)物理空間傳播，才能接觸并最終感染人類?！?/p>
新冠肺炎等疾病傳播的主要途徑是感染者說(shuō)話、打噴嚏或呼吸時(shí)釋放的呼吸道液體。這些含有病毒的液體包括大液滴和細(xì)小的氣溶膠，它們?cè)诳諝庵须y以被控制和去除。在撞擊到表面時(shí)，氣溶膠液滴很容易反彈，并重新進(jìn)入空中。
黃嘉興團(tuán)隊(duì)計(jì)劃將聚丙烯酰胺—己二酸二癸酯（一種常用于護(hù)發(fā)產(chǎn)品和化妝品的鎖水聚合物）轉(zhuǎn)化為表面涂層。這種涂層是親水的，因此可以捕獲含有病原體的飛沫，并防止它們從表面反彈。
研究人員在有機(jī)玻璃隔板上制作了涂層，并測(cè)試其水滴捕捉能力。研究小組首先在護(hù)欄處噴灑由手持面部噴霧器產(chǎn)生的氣溶膠蒸氣，以模擬說(shuō)話釋放的氣溶膠飛沫。通過(guò)分析落在隔板上的液滴，他們可以評(píng)估涂層捕獲氣溶膠的效果。與沒(méi)有涂層的隔板相比，涂層幾乎捕獲了所有氣溶膠。
接下來(lái)，他們?cè)谟袡C(jī)玻璃上空噴灑鹽水，以模擬咳嗽和打噴嚏釋放的大液滴，結(jié)果發(fā)現(xiàn)涂層也大大減少了飛濺的液滴數(shù)量。在模擬實(shí)驗(yàn)中，從有機(jī)玻璃屏障逃逸的液滴數(shù)減少了80%。
過(guò)去，科學(xué)家設(shè)計(jì)了主要針對(duì)大水滴的捕水劑，用于從沙漠空氣中提取水或農(nóng)業(yè)。“我們搜索了大量文獻(xiàn)，但沒(méi)有發(fā)現(xiàn)多少捕捉氣溶膠液滴的工作。也許在疫情之前，人們對(duì)這種氣溶膠捕獲涂層沒(méi)有強(qiáng)烈的需要?！秉S嘉興說(shuō)。
該團(tuán)隊(duì)估算了在典型室內(nèi)辦公環(huán)境中，人們大聲連續(xù)說(shuō)話釋放的飛沫數(shù)量。計(jì)算表明，涂層吸收液滴飽和閾值比人們?cè)谵k公室場(chǎng)景中釋放的液滴高7到10個(gè)數(shù)量級(jí)。此外，如果需要，涂層可以很容易地用水擦掉。（魯亦）
相關(guān)論文信息：
http://dx.doi.org/10.1016/j.isci.2021.102577
《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 (2021-06-17 第2版 國(guó)際)關(guān)注【深圳科普】微信公眾號(hào)，在對(duì)話框：
回復(fù)【最新活動(dòng)】，了解近期科普活動(dòng)
回復(fù)【科普行】，了解最新深圳科普行活動(dòng)
回復(fù)【研學(xué)營(yíng)】，了解最新科普研學(xué)營(yíng)
回復(fù)【科普課堂】，了解最新科普課堂
回復(fù)【科普書籍】，了解最新科普書籍
回復(fù)【團(tuán)體定制】，了解最新團(tuán)體定制活動(dòng)
回復(fù)【科普基地】，了解深圳科普基地詳情
回復(fù)【觀鳥知識(shí)】，學(xué)習(xí)觀鳥相關(guān)科普知識(shí)
回復(fù)【博物學(xué)院】，了解更多博物學(xué)院活動(dòng)詳情
