近年来,人们对平板电脑和移动设备等个人和多用户触摸屏的抗菌解决方案越来越感兴趣。传统的方法,如可喷洒的酒精或湿巾,并不适合这些精致的显示器。直接涂抹在玻璃上的抗菌涂层是一种很有前途的替代品,但前提是它们必须透明且持久
先前提出的涂层解决方案,如光催化金属氧化物(如TiO2和ZnO),带来了一些挑战。此外,这些涂层通常需要光和水分才能具有抗菌性并消除表面存在的微生物
铜是一种众所周知的杀菌金属,对多种微生物具有很高的杀菌效果,传统上用于门把手和医院床栏等物品
然而,铜涂层主要是不透明的,迄今为止,这阻碍了适用于显示器的透明铜基抗菌溶液的实现。此外,金属膜的高电导率会对移动设备上的触摸感应功能产生负面干扰
一组研究人员设计并实现了一种透明的纳米结构铜表面(TANCS),该表面不导电,并能抵抗某些细菌的生长。在最近发表在《通讯材料》杂志上的一项研究中,ICFO研究人员Christina Graham、由ICREA教授Valerio Pruneri领导的Alessia Mezzadrelli以及来自康宁的同事,包括Wageesha Senaratne、Santona Pal、Dean Thelen、Lisa Hepburn和Prantik Mazumder,描述了他们开发该表面的新方法
该表面的制造过程包括在玻璃基板上沉积标称厚度为3.5nm的超薄铜膜。然后,研究人员使用快速热退火工艺形成具有最佳尺寸和分布的脱湿铜纳米颗粒
特定的设计和方法提供了抗菌效果、透明度、颜色中性和电绝缘性。最后,在纳米颗粒的顶部沉积了额外的SiO2和氟硅烷层,通过使用测试案例提供了环境保护和改进的耐久性
该研究的作者检查了所制备的涂层形态、光学响应、抗菌功效和机械耐久性。TANCS显示出在严格的干燥测试条件下,在两小时内消除测试表面中99.9%以上的金黄色葡萄球菌的能力
此外,基板显示出光学透明性,允许70–80%的透光率在可见光范围(380[amp]ndash;750nm)内,颜色中性。最后,在使用测试案例中,这些表面被证明具有长期的有效性,即使经过严格的擦拭测试程序,也能保持其抗菌活性
“这是一个创建多属性产品的好例子,同时共同优化在干燥测试条件下为触摸显示使用测试用例工作的高效抗菌性能。
”我们的目标是展示与生物性能和物理属性的联系,并为未来的研究提供进一步的指导,”康宁公司的研究员、该研究的主要合著者Senaratne说。
“这种考虑去湿过程的新方法为开发金属的某些特定特性开辟了各种新的可能性,同时能够深思熟虑地改变其他特性该研究的作者、纳米玻璃项目的博士生Mezzadrelli说:“例如,在这里,尽管使用了金属,我们还是能够保持铜的强大抗菌效果,同时获得透明度和绝缘性。”
在一个越来越依赖可触摸显示器(包括智能手机或平板电脑)的世界里,这些透明抗菌表面的引入具有重大前景
“虽然进一步开发对于全面的商业部署是必要的,但这是朝着正确方向迈出的一步,使抗菌触摸屏能够用于公共或个人显示器,”康宁研究人员、该研究的合著者Mazumder说
ICFO的ICREA教授兼纳米玻璃项目协调员Pruneri表示:“我们与康宁开发的概念验证表面是我们在使用纳米结构开发增强型多功能显示屏玻璃方面持续共同努力的一个例子。”
Journal information: Communications Materials
Provided by ICFO
2025-06-09
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2025-06-08
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