首頁 科技 科技要聞

冠狀病毒剋星「燃燒」病毒手套

美國萊斯大學研發新型手套,可透過加熱殺死99.9%的冠狀病毒,而不會灼傷使用者的皮膚。(Gustavo Raskosky/Rice University)
美國萊斯大學研發新型手套,可透過加熱殺死99.9%的冠狀病毒,而不會灼傷使用者的皮膚。(Gustavo Raskosky/Rice University)

編譯/吳瑞昌
疫情過後,消毒和防疫工作普遍受到重視。美國萊斯大學(Rice University)開發出可重複使用防護手套,表面可用高溫殺死病毒,內側則保持低溫不燙傷手,能有效減少個人防護用品造成的垃圾,避免對環境造成汙染。

萊斯大學開發出新複合紡織材料,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),內側溫度則小於40°C不會傷害使用者。此外,用這種材料製成的醫療防護裝備,使用數百次也不會損壞。研究成果已發表於《美國化學學會》(ACS)期刊。

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(MoS2)和二氧化鈦(TiO2)等奈米材料加入布層之中,以進行局部加熱,去活化病毒和去除細菌汙染物。

或是在口罩中加入銅網、石墨烯後進行加熱,以消滅病毒。不過,這些材料有加熱過慢,或加熱後溫度過高,導致使用者燙傷的問題。

萊斯大學實驗團隊採用一種由四層結構組成的複合紡織材料。最外層是電絕緣聚合物薄膜,第二層是促進加熱的導電織物,第三層是固定導電織物的熱封織物(HST),最後一層是隔熱背襯,讓使用者在使用時不會被高溫燙傷。

這些材料由聚酯、尼龍和熱塑性聚氨酯(TPU)等,可回收的合成紡織品基礎材料組成。科學家將這些織物壓在一起,做成耐磨、耐用材料。

研究人員在實驗中,對這種手套進行5秒充電加熱,發現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對於病毒的去活化標準。

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,其他相似的病毒都能被消滅。

研究人員還對手套的複合紡織材料進行安全性、耐熱性、耐久性和可持續性等測試。結果顯示,手套加熱後內部溫度約35.9 °C,並未達到人體不適溫度45°C以上。

手套重複加熱900次(每次3分鐘)依然能正常殺死病毒,手套彎折超過5千次後電阻只升高3%,幾乎可以忽略不計。使用者戴上手套後,能正常使用和活動,耐磨性也比普通手套好。

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。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基斯·貝爾(Marquise Bell)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最上面堅固的保護層。」◇