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科学研究：可消除病原体的钛酸盐纳米线口罩
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科学研究：可消除病原体的钛酸盐纳米线口罩
图片来源：Swoxid SA
由氧化钛纳米线制成的过滤“纸”能够捕获病原体，并用光摧毁它们。EPFL实验室的这一发现可用于个人防护设备以及通风和空调系统。
作为遏制COVID-19大流行的一种努力，使用口罩变得越来越具有强制性。虽然它们相对的效果已毋庸置疑，但就它们的广泛使用性而言还存在一些缺陷，其中包括由多层无纺布聚丙烯塑料微纤维制成的一次性口罩对环境的影响。此外，它们也只是诱捕病原体，而不是摧毁它们。
“在医院里，这些口罩被放在特殊的箱子里，被妥善处理，”EPFL复杂物质物理实验室的负责人Laszlo Forro说，“然而，当人们外出使用它们，把它们扔进敞口垃圾箱，甚至扔在街上时，他们就变成了新的污染源。”
Forro实验室的研究人员正致力于解决这个问题。问题的答案是一种由氧化钛纳米线制成的膜，它外观类似滤纸，但具有抗菌和抗病毒特性。
他们的材料利用了二氧化钛的光催化特性。当暴露在紫外线辐射下时，纤维会将残留的水分转化为过氧化氢等氧化剂，而过氧化氢具有摧毁病原体的能力。Forró说：“由于我们的‘过滤器’非常善于吸收水分，它可以捕捉携带病毒和细菌的飞沫。这为氧化过程创造了有利的环境，这一过程是由光触发的。”
图片来源：Pixabay
研究人员的研究工作发表于近日的《先进功能材料》上，这些实验证明了这种薄膜能在几秒钟内摧毁大肠杆菌(一种生物医学研究中的参照细菌)和DNA链。研究人员基于这些结果断言，这一过程对包括SARS-CoV-2在内的多种病毒同样有效。这仍有待相关实验证明。
他们的文章还指出，大规模生产这种膜是可行的:仅实验室的设备每周就能生产高达200平方米的滤纸，每个月足以生产8万个口罩。此外，这些口罩还可以经消毒并重复使用上千次。这将缓解短缺，并大大减少一次性外科口罩造成的浪费。最后，在制造过程中，需要煅烧钛酸纳米线使其稳定，防止纳米颗粒被用户吸入。
图片来源：Pixabay
一家名为Swoxid的初创公司已经准备将这项技术从实验室引出。该文章的第一作者、Swoxid的联合创始人Endre Horvath说:“这种膜还可以用于空气处理应用，如通风和空调系统以及个人防护设备。”
翻译：曾欣欣
审校：董子晨曦
引进来源：洛桑联邦理工学院
引进链接：https://phys.org/news/2020-08-titanate-nanowire-mask-pathogens.html
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