在人类与细菌长达数百年的斗争中,可能很快会出现一种新武器:第一种可快速杀死细菌和病毒并持续数月的耐用涂层。美国密歇根大学工程师和免疫学家团队在《物质》杂志发表的研究证明,新涂层对新冠病毒、大肠杆菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和多种其他病原体都具有致命性。即使在键盘、手机屏幕和涂有鸡肉的砧板等表面,经过数月的反复清洁和磨损后,它仍能杀死99.9%的微生物。

这种透明涂层可刷涂或喷涂,具有耐用性和杀菌能力双重效果。它使用从茶树油和肉桂油中提取的抗菌分子。数百年来,这两种油都被用作安全有效的杀菌剂,可在两分钟内发挥作用。涂层的耐用性则来自聚氨酯,这是一种坚韧的、类似于清漆的密封剂,通常用于地板和家具等表面。

耐久性测试结果表明,该涂层可在其油开始蒸发并降低消毒能力之前持续杀死细菌至少6个月。用新油擦拭后,可重新提供新一轮保护。

新技术的关键挑战是将油和聚氨酯结合起来,让油分子发挥杀菌作用,同时防止它们快速蒸发。研究团队发现了一种交联解决方案,它通过加热在分子水平上将材料连接在一起。较小的油分子很容易与交联聚合物分子结合,形成稳定的基质。

但为了杀死细菌,油分子需要穿透细菌的细胞壁,如果它们被紧紧地束缚在基质中,就无法做到这一点。最终,研究人员在部分交联材料找到了一个中间地带,足以让一些油分子自由发挥作用,但让其他分子与聚氨酯紧密结合。

确定了基本配方后,研究人员着手寻找一种活性成分的组合,以杀死各种最困扰人类的细菌。最终,他们发现了有效、安全且廉价的抗菌分子的精确平衡。研究人员强调,配方并不是一成不变的,可针对特定应用调整配方或重新平衡抗菌剂以杀死特定细菌。

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