仿鲨鱼皮纹理贴片,将助力公共场所抑菌和个人防护

 

 

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背景

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鲨纹科技(Sharklet technology)技术,为一种仿生物理抑菌防污技术,可通过表面纹理结构来抑制细菌污染,灵感来自于鲨鱼。鲨鱼一生与水相伴却不易受微生物侵扰,其表皮的肤齿结构功不可没。在材料表面处理得到这种模仿鲨鱼皮的纹理结构,可起到抑菌作用。鲨纹科技创始人安东尼·布伦南(Anthony Brennan)向《财经》记者保证,“在已发表的科学论文中有足够的数据支撑95%的抑菌性”。鲨纹科技市场及销售副总裁伊桑·曼恩(Ethan Mann)跟着补充,我们用多种测试方法和细菌实验中,得到平均95%的抑菌性,“并不是说我们总能得到95%这样的结果,但这个数据足够反映我们所观察到的情况”。仿鲨鱼纹理所代表的物理抗菌防污技术渐受追捧,“用健康的方式,保护人类的健康”,如其能如所愿,实现商业化应用,可能不仅是环保人士所乐见。

 

仿鲨鱼皮纹理结构的抑菌效果对比照片
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研究进展

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小面积鲨鱼皮纹理结构的制备,对有微电子光刻工艺的企业或研究所并不难。然而,在大面积柔性衬底上制备微纳纹理结构,有巨大技术工艺挑战。鲜有企业能制备这种大面积仿鲨鱼皮纹理膜材料。举例说明,一幅幅面500mmx500mm仿鲨鱼皮纹理结构(结构宽~2微米,深度~3微米),用0.25微米数字分辨率做结构设计,文件数据量达4Tbit,仅做文件分切处理就需至少2天时间。然后,还须做大面积深纹光刻、金属模具制备、纳米压印和材料工艺等。国际上,拥有仿鲨鱼皮纹理结构膜研制技术和低成本大面积批量制造技术的企业也是少数。

数年前,苏大维格应生物材料相关公司的邀请,开展仿鲨鱼皮纹理抑菌膜的研制工作。公司研发人员制定了研究方案和工艺技术路线,基于公司的大面积微纳光刻、模具成型、纳米压印和纳米溅射等技术优势,研制并制备了500mmx500mm面积的仿鲨鱼皮纹理结构薄膜,并且纹理表面具有疏水性。研究人员制备的大面积仿鲨鱼纹理的抑菌膜照片,参见下图。

500mmx500mm仿鲨鱼皮纹理的薄膜照片

仿鲨鱼皮纹理结构薄膜的显微照片

研究人员还研究并实现了在各种材料表面,包括PE、PU/PVC、PET等薄膜上制备高品质的仿鲨鱼皮纹理结构的工艺。可根据需求,结合纳米二氧化钛(光触媒)、纳米锌或纳米银的抗菌效果,实现具有抑菌与抗菌效果的纹理膜或贴片材料。
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用途

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鲨纹抗菌技术除了可应用于医疗领域、母婴领域、数码领域、家装软饰等,同时更适用于生物医药实验室、电梯按钮、卫生用具和门把手等需频繁用手接触需要防护的场合。

说明:仿鲨鱼皮纹理是一种能应用于不同材料类型表面和产品的共性结构,针对不同细菌、真菌或其他微生物,抑菌结果会有一定偏差,合作企业在对产品表面进行抗菌测试后,应在产品上市时提供实际抗菌测试结果的数据。