新冠肺炎疫情暴發(fā)以來，“物傳人”成(chéng)爲新為間冠病毒傳播的重要途徑之一。因爲不鏽鋼制品在生活場景亮看中的廣泛應用，研發(fā)出能(néng)夠殺滅新冠病毒的不鏽鋼材料，成(c現場héng)爲業界和學(xué)界的一大目火謝标。

　　近期，香港大學(xué)工程學(xué)院機械工程系黃明銀開欣教授領導的團隊與香港大學(xué)弟討(李嘉誠醫學(xué)院)免疫看子與感染研究中心潘烈文教授的研究團隊合作，通過(guò)調整不鏽拿匠鋼的化學(xué)成(chéng)分和內去微觀組織結構，成(chéng)功令不鏽鋼能(néng)殺滅表面(miàn)低章附著(zhe)的新冠病毒和其他常見病原體微生物。

　　新型不鏽鋼含銅20% 顯示出強大的抗新冠病城城毒特性

　　自20世紀初被(bèi)發(fā)明後(hò兒懂u)，憑借著(zhe)在硬度、耐腐蝕性、可加工性等方面(miàn)的優行視異性能(néng)，從公共場所的基路跳礎設施，到家庭生活的日常裝潢，不鏽鋼成(chéng歌技)爲公衆最常接觸的材料之一。

　　但随著(zhe)新冠肺炎疫情席卷全球，不鏽鋼這(zhè)個高畫公共場所随處可見的基礎材料，已成(chéng)爲新冠病毒擴散傳播的載體紅子——攜帶病毒的飛沫和呼吸道(dào)分泌物會(huì)附著(z來信he)在不鏽鋼材料上，使其成(chéng)爲潛在的病毒傳播媒介。

　　例如，此前中國(guó)疾病預防控制中心曾對要美(duì)一起(qǐ)新冠病毒感染案例進(jì在業n)行分析，認爲同一單元樓内的住戶極有可能(néng)因共用一部電梯，共動窗同觸摸不鏽鋼材質的電梯按鍵而造成(chéng)病毒在住戶中擴散樂我。

　　在具體研究中，爲了更好(h腦多ǎo)地比較不同不鏽鋼材料之間的抗菌抗病毒刀友性能(néng)，黃明欣團隊制備了多份樣文山(yàng)品，分别是常規的316不鏽鋼、含銀0.3%和0.6%的不秒問鏽鋼、4種(zhǒng)含銅1%—市做20%不等的不鏽鋼以及純銀和純銅。并且爲了凸顯其實用價值，他村玩們還(hái)專門將(jiāng)其制備成(chéng)了電梯按鈕樣(yàn小這g)式，以模拟在最常見的使用環境下，不同種(zhǒn見靜g)類不鏽鋼的抗新冠病毒性能(志人néng)。

　　最終，研究結果顯示，常規316不鏽鋼、純銀和含銀不鏽東做鋼對(duì)新冠病毒和甲型H1N1流感病毒山呢沒(méi)有明顯的抑制作用。而相比之下，純銅和含銅不鏽鋼則表現術到出了十分顯著的抗病毒特性。尤其是含銅量20%的不鏽鋼，其可以在3小購男時(shí)和6小時(shí)内分别顯著減少其表面(miàn)99.75%和9秒爸9.99%的活體新冠病毒，顯示出了強大的抗新冠自章病毒特性。

　　黃明欣表示，由于高含銅量不鏽鋼的制備采用的是粉末冶金的方式，這(電務zhè)使得其可以不受材料表面人姐(miàn)磨損的影響，能(né為綠ng)在較長(cháng)的時(shí)間範圍内持續擁有抗新冠病毒特性些舞。

　　從抗菌到抗病毒 把握不鏽鋼中的銅含量很重要

　　其實早在這(zhè)種(zhǒng)抗新冠病毒不鏽鋼研發(fā)黃慢之前，能(néng)夠抗菌的不鏽鋼就(jiù)已十分普遍，并早早開(校懂kāi)始了工業化生産，而其中也是添加了銅和銀。

　　中國(guó)科學(xué)院金屬研究所研究員楊珂指出，銅匠湖和銀已是業界公認的優秀抗菌材料，對(d拿朋uì)包括大腸杆菌等在内的常見緻病菌有著媽腦(zhe)出色的抵抗能(néng)力。比如含開草銅量僅5%的抗菌不鏽鋼，便具有9開林9%的抗菌率。因爲密集的富銅沉澱物會(huì都樂)永久留存在不鏽鋼基質中，産生持久的抗菌效果。而銀的抗菌能(n視下éng)力則更強，隻要在不鏽鋼基質中妹話添加0.3%的銀，便可産生強大的抗菌效果。但抗菌不鏽鋼錯歌要想達到抗新冠病毒的效果，還(hái)飛女需增加其中的銅含量。

　　不鏽鋼作爲一種(zhǒng)鐵基合金，以鐵爲基本，生産過(guò)現山程中會(huì)加入鎳、鉻等元素以相們增強其性能(néng)。如果一味加入大量的銅，會(huì)使其基礎性能(答鄉néng)發(fā)生改變，從而導緻其不再具備不鏽鋼的特性，無法進(j花照ìn)行大規模應用。楊珂表示，生産抗病毒不鏽鋼，其最大亮聽挑戰在于如何在加入足量的抗病毒元素的同時(shí)，又不改變不鏽鋼的核在物心性能(néng)。

　　銅雖然是不鏽鋼的核心元素之一，但加入過(guò)量也會(hu小美ì)嚴重影響不鏽鋼的核心性能(néng)。楊珂向(xi少們àng)記者介紹道(dào)，鋼鐵的自姐熱加工鍛造過(guò)程，需要在1200℃左右的高溫下進(街紙jìn)行，而銅本身的熔點大約爲1080℃。銅加入過(guò)多會鐘還(huì)導緻鋼材在熱加工時(shí)的鍛造性變差，出現通常意義上的“喝姐銅脆”現象。

　　爲了避免“銅脆”現象，同時(shí)又保證服做加入含量足夠抗病毒效果的銅，有研究人員改用物理氣相沉積、冷噴塗農嗎、離子注入等方法，爲不鏽鋼塗上一層抗病毒塗層。但這(z月中hè)些方法生産的塗層，厚度小于1毫西又米，很容易被(bèi)磨損導緻其抗病毒性能(néng)大幅下降，廠器因此這(zhè)類不鏽鋼材料無法取得長(cháng)期的抗病毒效果，市跳不具備大規模應用的價值。

　　而黃明欣團隊此次采用了粉末來站冶金工藝，將(jiāng)不鏽鋼中銅的含量提升至20%校水，獲得了具有抗新冠病毒特性的不鏽鋼。楊珂表示，粉末冶金方關吧法是將(jiāng)金屬粉末采和還用模具進(jìn)行高壓壓制，随後(hòu)再以較高的溫訊理度燒結定型。采用這(zhè)種(zhǒng)方法制造的高含銅量不鏽鋼，不光冷機不會(huì)出現“銅脆”現象，而且其富銅沉澱物也不隻分章兵布在表面(miàn)，而是均勻分布在整個金屬制品中，因此即使制品表面(m錢又iàn)磨損也并不影響其抗病毒效果。

　　市場空間仍待挖掘 擴大産業化規模應從兩(liǎ腦唱ng)方面(miàn)發(fā)力體微

　　楊珂介紹，雖然實驗效果顯著，但抗病毒不鏽鋼要們鐘形成(chéng)規模化、産業化，仍有很長(cháng)的路但土要走。即使是目前工業生産已十分成(chéng風視)熟的抗菌不鏽鋼，其仍有較大的市場空間等待挖掘。

　　“與我們合作的一家企業，2020年就(jiù)生産和銷售了500們著0噸抗菌不鏽鋼。”楊珂說(shuō)，目前抗少機菌不鏽鋼工業已具有較大規模，且形成(chéng)了相關的行業标準。2020年業站底，工信部已正式發(fā)布“含銅抗菌不鏽鋼”行業标準YB/T 4171在對-2020，涵蓋含銅系列抗菌不鏽鋼的訂貨好醫内容、技術要求、試驗方法、檢驗規則等方筆劇面(miàn)。但目前抗菌不鏽鋼仍主要應用于生産餐飲領域的餐具、廚具讀快，如抗菌不鏽鋼筷子、菜刀等，應用規模仍較小，使用場景較爲單一。火關

　　楊珂還(hái)指出，生産抗病毒不鏽鋼所用舞民的粉末冶金方法，工藝複雜、成(chéng)本較高，無法成見快(chéng)爲主流的生産方式，并且過(gu地學ò)多銅元素的加入也會(huì)使得不笑時鏽鋼的耐腐蝕性下降，使其無法用于生産高端産品，一費男定程度上限制了其應用場景。

　　楊珂認爲，該研究成(chéng)果雖然距離大規模應用風自仍需時(shí)日，但其打開(kāi)了一扇新的窗口些輛，使銅在不鏽鋼材料中的作用被(bèi)更大程聽明度顯現了出來，并給予了不鏽鋼材料新的可能(néng)。“我們國(g他見uó)家的抗菌不鏽鋼生産技術在民她世界範圍内是領先的，抗菌不鏽鋼未來兒鐵還(hái)可以有更大的用途，其中在醫療器械抗感染方面(miàn)的應用最被業新(bèi)看好(hǎo)。”

　　目前，楊珂等人也在與深圳地鐵進(jìn)行合作，你理開(kāi)發(fā)抗菌不鏽鋼制成(件照chéng)的把手、欄杆等。他認爲，未來要想實現抗菌、抗關服病毒不鏽鋼的規模化應用，還(hái)一紙應在兩(liǎng)方面(miàn)發(fā服件)力。一是在應用端找到合适的應用場景，比如離個可以在醫院中用抗菌不鏽鋼建設樣(yàng)闆房，起(qǐ)到示範效果。另一方習自面(miàn)則是要加強基礎研究。目前，銅離子抗菌抗病毒的作用機制仍然沒(m討可éi)有摸清，各種(zhǒng)理論自成(chéng)一派，沒(méi)匠懂有統一的、具有廣泛說(shuō)服嗎月力的作用機制，一定程度上制約了抗菌、抗病毒不鏽鋼的發(fā)展。