冠狀病毒的剋星——可「燃燒」病毒的手套

【2023年10月03日訊】(大紀元專題部記者吳瑞昌編譯報導)經歷大疫情後,人們普遍注重生活上的消毒和防疫工作,但大量的一次性個人防護裝備,對環境造成嚴重污染。為此,美國一所大學開發一種可以重複使用的防護手套,其表面可利用高溫殺死病毒,但內側則保持低溫不燙傷手。

美國萊斯大學(Rice University)開發出一種新的複合紡織材料,其表面能在5秒內加熱超過100°C,有效淨化99.9%的COVID-19(中共病毒),且內側溫度小於40°C不會傷害使用者。

用這種材料製成的醫療防護裝備,可以使用數百次而不會損壞,能有效減少對一次性個人防護物品的使用。該成果於9月11日發表在《美國化學會》(ACS)雜誌上。

個人防護用品經過消毒和清潔,可以延長使用壽命和效能,包括使用紫外線照射、蒸氣滅菌、化學消毒劑、以及乾熱去污,但都存在缺點。例如,紫外光不能完全淨化材料的縫隙和褶皺內的污染、高溫蒸氣滅菌可能會破壞個人防護裝備、化學消毒劑會留下有害殘留物等。

近期,乾熱淨化方法著重於將發熱元件整合到個人防護裝備材料本身,包括使用石墨烯、二硫化鉬(MoS 2)和二氧化鈦(TiO 2)等奈米材料加入布層之中,以進行局部光熱加熱,以滅活病毒和細菌污染物。另一種是口罩中加入銅網、石墨烯後進行加熱,以消滅病毒。不過,這些材料有加熱過慢,或者加熱後的溫度過高,導致使用者燙傷的問題。

萊斯大學的實驗團隊採用另一種複合紡織材料由四層組成。最外層是由電絕緣聚合物薄膜組成,第二層是促進加熱的導電織物層,第三層是起支撐作用的固定導電織物的熱封織物(HST),最後一層是隔熱背襯層,讓使用者在使用時不被高溫燙傷。

另外,這些材料都由可回收的合成紡織品中的基礎材料組成,包括聚酯、尼龍和熱塑性聚氨酯(TPU)等。科學家將這些織物壓在一起,做成耐磨、耐用的材料。

實驗中,他們對這種手套進行5秒充電加熱,發現其表面溫度可快速超過100°C,讓手套上的COVID-19和HCoV-OC43病毒顆粒有效減少99.9%,這種效果已經達到美國FDA對於病毒的滅活標準。

另外,即使手套上含有改良過的HCoV-OC43病毒,在延長加熱過程也能減少99.9%,這證明除HCoV-OC43和COVID-19外,其它相似的病毒都能被消滅。

研究人員還對於整個手套的複合紡織材料的安全性、耐熱性、耐久性和可持續性等進行測試。結果顯示,手套在加熱後裡面的溫度約35.9 °C,並未達到人體不適的溫度(45°C以上)。

手套即使重複加熱900次(每次3分鐘)依然能正常殺死病毒,手套彎折超過5000次後電阻只升高3%,這種升高幾乎可以忽略不計。另外,使用者戴上手套後,依然能正常使用和活動,其耐磨性也比普通手套要好。

上述結果足以證明這種新複合紡織材料做成的手套,超越過往的醫療手套,能有效減少個人防護用品造成的垃圾。除此之外,這種材料還可以進行高度客製化,用來製作各種個人防護用品。

萊斯大學機械工程研究生馬提斯·貝爾(Marquise Bell)對該校新聞室表示 ,「個人防疫裝備在疫情大流行期間需求激增,但造成許多浪費和短缺,這讓我們意識到重複使用這些東西的重要性。」

貝爾接著說,「這種材料最好的地方,在於你不需要脫掉手套或其他防護裝備,就能在幾秒內清潔它們,讓你快速回到任務上。這次的實驗靈感源自於太空衣。太空衣由多層材料組成,包括中間的隔熱層和堅固的保護層。」

該研究的作者、機械工程助理教授丹尼爾·普雷斯頓(Daniel Preston)則表示,「我們的實驗室對病毒的熱滅活進行了大量研究,包括在大流行期間嘗試了解讓病毒失去活的機制,以及它們在較高溫度的情況下會發生什麼事。」

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