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医疗器械、饮用水管、卫生纸架、巴士扶手、机场和火车站的座椅……由于优异的器械性能、耐腐蚀性与可加工性，不锈钢是公共场所应用最广泛的材料之一，但其本身并无抗菌或抗病毒特性。之前的研究显示，残留在不锈钢表面的新冠病毒，在三天后仍具活性，使人体有可能通过接触感染。而近日，香港大学的科学家成功研发出了 一款“抗新冠病毒”的不锈钢！

香港大学的新闻稿指出，这是已知的首款其自身表面可杀灭新冠病毒的不锈钢！

这是一款高铜含量（20%）的不锈钢，由港大工程学院机械工程系黄明欣教授领导的团队，与李嘉诚医学院免疫与感染研究中心潘烈文教授的研究团队联手开发。 实验结果表明，能够成功杀灭在其表面存留的新冠病毒（杀灭率最高达99.9%）、甲型流感病毒（H1N1）和大肠杆菌。

▲相关论文发表在《化学工程杂志》（Chemical Engineering Journal）

铜（Cu）和银（Ag）作为最常用的两种无机抗菌元素，由于对动物细胞毒性低，并且具有灭活广谱细菌和病毒的能力，引起了科学家们极大的研究兴趣。之前的研究显示，银纳米颗粒、某些含银复合物、铜、黄铜和含铜的高熵合金具有抗菌性能，而纯铜对新冠病毒和H1N1具有优良的抗病毒效果。

然而，使用纯铜或纯银代替不锈钢都是不切实际的。因此，研究团队通过表面涂层或离子注入这些金属元素，并调整其含量，成功研发出具有抗菌、抗病毒效果的创新不锈钢材料。其中，铜含量达20%的不锈钢可分别于3小时及6小时内杀灭其表面99.75%及99.99%的新冠病毒，而铜含量达10%的不锈钢，可分别于6小时及12小时内杀灭90%及99%的新冠病毒。

▲新冠病毒在不同金属表面随时间降低的活性（图片来源：参考资料[1]）

“在这项最新的突破性研究中，我们通过调整不锈钢的化学成分和微观结构，成功实现了不锈钢表面对病原体微生物、尤其是针对新冠病毒的灭活。”黄明欣教授解释道，“此外，我们还发现，像H1N1和新冠病毒这样的病原体病毒在低Cu和低Ag（如含量≦5%）的不锈钢表面，表现出良好的稳定性。但是，它们在高Cu和纯Ag（如含量≧10 %）的不锈钢表面，就会迅速失活。这揭示了利用铜和银作为开发抗病原体不锈钢的合金元素存在的差异性。”

此外，研究团队还是用了粉末冶金技术，使新型不锈钢在高铜含量下也能保持强度，便于生活使用。该论文第一作者、博士生刘立涛说：“大量的富铜沉淀物，均匀地分散在整块不锈钢基质中。因此，即使不锈钢的表面不断受到磨损或破坏，它依然可以持续地杀灭其表面存留的病原体微生物。”

▲研究团队用新型不锈钢制作的电梯按钮（图片来源：参考资料[1]）

目前这款“抗新冠病毒”不锈钢正在申请国际专利。团队还计划与工业界合作，利用这种不锈钢制备一些在公共场所中应用广泛的设施原型以做测试，比如不锈钢电梯按钮、门把手和扶手等，并且有望进一步实现创新不锈钢材的批量工业化生产与商品化。之前为了进行生产测试，研究团队已经成功利用高铜（20％）不锈钢制备了电梯按钮。

研究团队提出，这款创新“抗新冠病毒”的不锈钢可以使用现有技术进行批量生产，有望替换人们在公共场所经常接触的一些不锈钢设施或产品，以降低接触传播的风险，为对抗全球大流行和消灭新冠疫情做出贡献！

参考资料:

[1] Liu, L., Chin, A., Yu, P., Poon, L., & Huang, M. (2021). Anti-pathogen stainless steel combating COVID-19. Chemical Engineering Journal, 133783. https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.133783.

[2] HKU teams develop the first anti-pathogen stainless steel combating COVID-19. Retrieved December 7, 2021, from https://www.hku.hk/press/news_detail_23696.html

[3] Engineers develop the first anti-COVID-19 stainless steel. Retrieved December 9, 2021, from https://phys.org/news/2021-12-anti-covid-stainless-steel.html

[4] HKU teams develop the first anti-COVID-19 stainless steel. Retrieved December 14, 2021, from https://www.eurekalert.org/news-releases/937539

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