铜:元素周期表的捍卫者|固有抗菌性能|康宁

铜:守护者

铜:守护者

你家最有可能的特点是铜线,也可能是铜管道和屋顶组件。铜因其耐久性、耐腐蚀性和极高的导热性和导电性而被广泛用作结构材料。但说到玻璃和陶瓷,它的作用主要是装饰。几个世纪以来,铜一直被用作颜料,使各种材料呈现蓝色或绿色。然而,这种金属拥有一种材料科学家一直渴望开发的超能力:固有的抗菌性能。挑战在于如何在玻璃或陶瓷应用中激活它们。康宁公司想出了一个解决方案。

“人们知道铜的抗菌特性已经很多年了。由于它的溶解性,我们知道我们可以把很多很多的它放入玻璃中,”康宁研究员蒂姆·格罗斯博士说。“然而,没有人能找到一种方法让离子从玻璃中迁移到表面,在那里它们发挥了抗菌性能。”

直到格罗斯和他的团队出现。他们最近开发了一种革命性的产品微晶玻璃它通过控制铜离子的释放来提供强大的抗菌作用。这项技术有可能改变一些地方的游戏规则,比如医院,那里的感染是一个严重的问题,以及海洋设备和设施,容易受到霉菌和霉菌的影响。但在任何有许多用户接触一个表面的环境中,它都是有益的。

这并不是康宁首次涉足抗菌材料。2013年,康宁开发了世界上第一款将银离子加入康宁大猩猩玻璃中的抗菌玻璃。然而,这些创新之间存在着显著的差异。虽然银是高度透明材料(如移动设备上的覆盖玻璃)的首选抗菌剂,但铜总体上具有更强的抗菌性能,并且它们在更广泛的环境中都具有活性。外形因素也有所不同。

微晶玻璃在基本结构和性能上与玻璃不同。他们从相似的原料和传统的玻璃熔化工艺开始。然而,微晶玻璃需要加入成核剂。当混合物再加热时,形成原子核,然后在原子核周围形成晶体。当足够的晶体形成并达到所需的尺寸时,材料迅速冷却。其结果是一种具有与玻璃不同特性的玻璃陶瓷。

世界上第一个玻璃陶瓷,由唐纳德·斯图基医生1952年,具有卓越的耐热性,并催生了传奇的康宁厨具®系列。那么康宁的科学家们打算如何将这种新型含铜玻璃陶瓷投入使用呢?康宁目前正在试验将这种材料以粉末形式加入乳胶漆中。“这是玻璃陶瓷的新领域,”格罗斯说。“这不会是第一个添加到油漆中的晶体材料。例如,添加钛作为增白剂或增加不透明度。但我们将是第一个添加结晶抗菌材料的人。”

早期的试验结果非常令人鼓舞,根据美国环境保护署(U.S. Environmental Protection Agency)使用的测试方法,这种涂料对各种细菌的菌落计数减少了99.9%以上。所以下次你给墙壁上色的时候,你可能也能给墙壁添加超能力。

其他元素

分享