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3D图像显示了被捕获液滴在涂层上产生的“陨石坑”。图片来源：美国西北大学
本报讯 通过重新利用护发素中的常见成分，科学家设计出一种廉价、透明的涂层，可以把窗户和天花板等表面变成胶垫，捕捉空气中的气溶胶液滴。6月16日出版的Chem描述了这种新策略。
美国西北大学材料科学与工程学教授、论文通讯作者黄嘉兴（音译）说：“面对新冠肺炎大流行，我们需要积极利用各种不同层次的防御机制，包括物理屏障。因为这些病毒必须通过物理空间传播，才能接触并最终感染人类。”
新冠肺炎等疾病传播的主要途径是感染者说话、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液滴和细小的气溶胶，它们在空气中难以被控制和去除。在撞击到表面时，气溶胶液滴很容易反弹，并重新进入空中。
黄嘉兴团队计划将聚丙烯酰胺—己二酸二癸酯（一种常用于护发产品和化妆品的锁水聚合物）转化为表面涂层。这种涂层是亲水的，因此可以捕获含有病原体的飞沫，并防止它们从表面反弹。
研究人员在有机玻璃隔板上制作了涂层，并测试其水滴捕捉能力。研究小组首先在护栏处喷洒由手持面部喷雾器产生的气溶胶蒸气，以模拟说话释放的气溶胶飞沫。通过分析落在隔板上的液滴，他们可以评估涂层捕获气溶胶的效果。与没有涂层的隔板相比，涂层几乎捕获了所有气溶胶。
接下来，他们在有机玻璃上空喷洒盐水，以模拟咳嗽和打喷嚏释放的大液滴，结果发现涂层也大大减少了飞溅的液滴数量。在模拟实验中，从有机玻璃屏障逃逸的液滴数减少了80%。
过去，科学家设计了主要针对大水滴的捕水剂，用于从沙漠空气中提取水或农业。“我们搜索了大量文献，但没有发现多少捕捉气溶胶液滴的工作。也许在疫情之前，人们对这种气溶胶捕获涂层没有强烈的需要。”黄嘉兴说。
该团队估算了在典型室内办公环境中，人们大声连续说话释放的飞沫数量。计算表明，涂层吸收液滴饱和阈值比人们在办公室场景中释放的液滴高7到10个数量级。此外，如果需要，涂层可以很容易地用水擦掉。（鲁亦）
相关论文信息：
http://dx.doi.org/10.1016/j.isci.2021.102577
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