触摸显示屏的透明抗菌表面
近年来，人们对个人和多用户触摸屏(如平板电脑和移动设备)的抗菌解决方案的兴趣日益浓厚。喷洒酒精或擦拭等传统方法并不适用于这些精密的显示屏。直接涂在玻璃上的抗菌涂层是一种很有前途的替代方案，但前提是它们透明且持久。之前提出的涂层解决方案，如光催化金属氧化物(例如 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作用并消除表面上的微生物。
铜是一种众所周知的杀生物金属，对多种微生物具有高效作用，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解决方案的实现。此外，金属薄膜的高电导率会对移动设备上的触摸感应功能产生负面影响。
一个研究小组设计并实现了一种透明纳米结构铜表面 (TANCS)，它不导电，而且能够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、Alessia Mezzadrelli (由 ICREA教授 Valerio Pruneri领导)以及来自康宁的同事(包括Wageesha Senaratne、Santona Pal、Dean Thelen、Lisa Hepburn和Prantik Mazumder)描述了他们开发这种表面的新方法。
该表面的制造过程包括在玻璃基板上沉积一层标称厚度为 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，在纳米颗粒顶部沉积额外的 SiO 2和氟硅烷层，通过用例提供环境保护和改进的耐用性。
该研究的作者检查了制备的涂层形态、光学响应、抗菌效果和机械耐久性。TANCS 显示出在严格的干燥测试条件下，两小时内消除测试表面中超过 99.9% 的“金黄色葡萄球菌”的能力。此外，该基材表现出光学透明度，在可见光范围 (380-750nm) 内允许 70-80% 的透光率，颜色中性。最后，表面在使用测试案例中显示出持久的有效性，即使在严格的擦拭测试程序后仍能保持其抗菌活性。
“这是创建多属性产品的绝佳示例，同时优化了在干测试条件下适用于触摸显示屏使用测试用例的高效抗菌特性。我们的目标是展示生物性能与物理属性之间的联系，并为未来的研究提供进一步的指导， ”康宁研究员、该研究的主要合著者Wageesha Senaratne说道。
“这种考虑脱湿过程的新方法开辟了各种新的可能性，可以利用金属的某些特定属性，同时能够精心改变其他属性。例如，尽管使用了金属，我们仍能够保留铜的强大抗菌作用，同时获得透明度和绝缘性，”这项研究的作者、纳米玻璃项目的博士生Alessia Mezzadrelli说道。
在越来越依赖可触摸显示屏(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的前景。
康宁研究员、该研究的共同作者Prantik Mazumder表示： “尽管要实现全面的商业部署，还需要进一步的开发，但这是朝着正确方向迈出的一步，可以使抗菌触摸屏用于公共或个人显示器。”
“我们与康宁共同开发的概念验证表面是我们不断共同努力利用纳米结构开发增强型多功能显示屏玻璃的一个例子， ” ICFO 的 ICREA 教授兼纳米玻璃项目协调员Valerio Pruneri表示。
这项研究部分由“纳米玻璃”项目资助，该项目是玛丽居里创新培训网络 (MSCA-ITN-2020)，专注于研究玻璃材料及其纳米结构。该项目旨在开发创新的纳米结构设计和方法，用于先进玻璃屏幕，以更好地显示信息，以及用于信息安全的新型光纤。
版权声明：本文由用户上传，如有侵权请联系删除！