都柏林大学张楠、苏大周宇阳《Nano Letters》：多级复合纳米结构纳米材料高效抗新冠高分子薄膜

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新冠病毒（SARS-CoV-2）可在高分子材料表面存活长达3天，对肉制品食品包装、国际冷链运输等造成很大威胁。薄膜包装材料成为传播新冠病毒的一个确认重要途径。仿生微纳米结构可通过物理作用‘刺破’细菌，而新冠病毒尺寸仅为100纳米左右，无法直接利用微纳米结构杀灭。纳米银/铜悬浮液可有效杀灭病毒。如何提高纳米银/铜在薄膜表面杀灭新冠病毒效率降低间接传播病毒风险，建立抗新冠薄膜批量化生产技术是全球抗击新冠疫情亟待解决的难题之一。

爱尔兰都柏林大学助理教授张楠博士与苏州大学周宇阳博士在《Nano Letters》期刊上发表了题为“Enhancement of Antiviral Effect of Plastic Film against SARS-CoV-2: Combining Nanomaterials and Nanopatterns with Scalability for Mass Manufacturing”的文章（DOI: 0.1021/acs.nanolett.1c02266）。本课题设计并建立了多级微纳米结构抗新冠薄膜批量化生产工艺。利用研制的纳米银/铜聚乙烯醇（PVA）墨水和阳极氧化铝（AAO）模板，分别结合超声雾化喷涂技术和纳米压印技术（NIL），在PE和PET薄膜表面构造出经纳米颗粒修饰的锥形矩阵，提高了杀灭新冠病毒的效率。

本技术优势体现在以下三方面：

一、高效杀灭新冠病毒，多级微纳米结构PE和PET薄膜可在1h内降低两个数量级活性新冠病毒；

二、耐久性，5次模拟手摩擦实验后，微纳米结构保持完整；

三、工业化前景，原料及技术成本低，具有连续化工业生产前景。

目前，张楠博士牵头申请欧盟地平线计划（Horizon Europe），联合欧盟两所大学，十余家纳米材料及纳米制造企业，致力于实现此项技术从实验室级别到中试及量产，应用于抗新冠的食品包装、医疗防护用品、冷链运输运输及公共场所个人防护。

图1 抗新冠病毒微纳米薄膜结构设计。

图2 （a）表面接触角，（b）光投性，（c）耐磨性，（d）表面微纳米结构。

图3 新冠病毒与多级微纳米结构PE和PET薄膜接触1h内浓度变化。其中，AAO模板P1和P2的顶直径-底直径-高度（纳米）分别为125-040-250和450-100-1500；4号样品喷涂层数为50，其余为20；12号样品纳米银粒径为40纳米，其余为10纳米。

图4 抗新冠薄膜工业化生产示意图，（1）膜前处理，（2）纳米压印，（3）超声雾化喷涂。

论文链接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.1c02266

课题组链接：

https://www.nanzhangteam.com

目前，实验室招收二维材料合成及加工方面博士，以及微流控基因纳米药物合成博后及研究助理，欢迎联系。  

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