中国抗疫黑科技，到底有多厉害？
2020年10月1日，我们的祖国迎来了第71个生日！
从第一颗人造卫星发射升空，到北斗系统成功组网；从第一株杂交水稻落地种植，到智慧农业普及乡村；从第一辆高速动车驶离站台，到高铁线路贯穿全国，71年来我国取得了一个又一个举世瞩目的科技成果。在决胜全面小康的新时代，科技与每个人的生活更加紧密地联系在了一起，科技事业也被赋予了新的使命。
国庆佳节之际，数字北京科学中心为大家带来了特别栏目“更智慧的小康生活”，盘点新时代下你我身边的新鲜科技。本期，小编就和大家一起来说说今年抗疫中的“黑科技”那些事儿~
2020年显然是不平凡的一年，新冠疫情的爆发猝不及防，在这场抗疫战争中，除了令人可敬可叹的医护工作者，科技防控也大显神通，各种超炫“黑科技”强势“保驾护航”。今天，我们就来盘点一下抗疫中的那些可能被我们忽略的黑科技！
1
新冠疫苗研发取得了越来越多的突破性进展，然而，疫苗瓶却出现了急剧短缺。按目前形势预测，如新冠疫苗在全球渗透率达到70%，需要疫苗瓶约160亿只。然而，全球的疫苗瓶却只有2亿个。
当然，疫苗瓶产量低很大程度上是产业供应链的问题。然而，抛开这些问题不谈，单纯从技术上讲，大规模制造高品质疫苗瓶也并不是一件容易的事情！
为什么小小的疫苗瓶这么难生产呢？
目前，医药领域使用的玻璃瓶分为四个类型，分别为1 型、2 型、3 型、4 型。其中，1型玻璃也叫硼硅玻璃，其材料为硼硅；而2、3、4型所用材料为钠钙硅酸盐。硼硅玻璃又分为高、中、低三种，其中，中硼硅玻璃最适合做疫苗玻璃瓶。
常见的西林瓶 来源丨科学有故事
中硼硅玻璃不易膨胀，既耐热又耐冷，力学性能良好、化学稳定性较高，在灌封、运输、存储过程中能保障疫苗的安全稳定。
同时，中硼硅玻璃耐酸耐碱耐水，长时间储存不易产生异物，也不易使疫苗的pH发生变化，更不易与其他物质发生化学反应。
正是因为中硼硅玻璃的这些特性，使得其生产技术存在“难熔化、难澄清、难成型、难加工”等问题，这就是为什么张文宏医生说疫苗瓶的产量比疫苗还困难！
当然，高硼硅玻璃也是一种选择，它在耐水、耐酸碱、机械强度上也有较大优势，但因其成本很高，不适宜大规模生产。因此，考虑成本和技术，国际上，疫苗制剂的首选存放容器就是中硼硅玻璃瓶。
除了制造疫苗瓶的材料十分讲究，它的制造与质量监测也十分讲究。
以常见的西林瓶为例，为了保证整个瓶子的厚度尽量均匀，表面的缺陷尽量少，力学性能足够高，人们放弃了常见的吹制法，而是用拉管技术来制造西林瓶。
西林瓶拉管工艺
来源丨Pharmaceutical dosage forms:
Parenteral medications
然而，拉管法制造出玻璃瓶或多或少会出现脱片的现象，也就是瓶内会有被腐蚀的玻璃碎屑，这是十分危险的！
西林瓶中的碎屑 来源｜万物
为了让脱片的玻璃瓶不流入市场，需要专门的检测员采用光学、电子显微方法，对疫苗瓶进行排查，这无疑增加了疫苗瓶生产的成本与时间。
短时间内大规模的生产脱片率低、安全合格的疫苗瓶对很多国家而言都是一个不小的挑战，考验着一个国家的工业体系。
事实上，我国正在加大研发力度，不断优化生产工艺，据中国疫苗行业协会发布的信息，我国已具备优质疫苗瓶生产的产业基础，年产量可达80亿支，能够满足新冠疫苗生产需求，疫苗瓶绝对不会成为中国新冠疫苗的拦路虎。
2
新冠疫情爆发以来，口罩成为人们日常出行的装备之一，而让小小口罩发挥重大作用的核心就是——熔喷布，被称为口罩的“心脏”。
我们平时使用的医用外科口罩一般是由三层无纺布制成，内外两层为纺粘无纺布，中间层为熔喷无纺布。
所谓熔喷布是指以聚丙烯（由石油炼制而成）为主要原料，纤维直径在1-5微米之间，结构疏松的材料。和内外两层的无纺布相比，熔喷层的纤维直径更细，接近头发的1/30，而纺粘层纤维直径约是头发的1/3。
放大100倍的口罩熔喷布 来源丨纺织网
将熔喷布放大可看到，它的纤维较细、结构蓬松，作为过滤层能阻挡粉尘颗粒，又不影响正常呼吸。
为了达到更好的过滤效果，还会给熔喷层进行驻极处理，让纤维带上电荷，从而将细小的粉尘、细菌和病毒飞沫吸住，提高防护性和过滤性。
3
我们知道，新冠病毒可通过飞沫在空气中传播，在病患的运输过程中，一旦病毒从车中外泄，将增加其他人的感染风险。
来源丨B站
而负压救护车就是为了避免这种情况的发生。所谓负压，是指利用一定的技术手段，使救护车内气压低于车外，成为负压舱，始终保持新鲜的空气流进车内，而车内的空气经过消毒过滤后才能排出车外。
来源丨百度图片
同时，为了保护车内医护人员，负压舱内还会形成一个固定的空气流场，即气流总是从清洁区（医护人员区）流向病患污染区（患者区）；病患还会配有直达头部的定向导管，使病患呼出的空气难以扩散到清洁区，最大限度减少了病人和医护人员的交叉感染，形成一个相对独立的隔离区。
除此之外，负压舱内还设有紫外线消毒灯等消毒装备，确保舱内的致病原能被有效地杀灭。
4
在火车站、地铁站、学校等人流量较大的场合，日常所用的测温枪显然不能满足需求，这时候，热成像测温仪发挥了重大作用。
我们知道，高于绝对零度（-273℃）的物体都会发出红外辐射，而红外测温设备就是将物体表面的温度分布转换成图像，然后用不同颜色表示不同温度，从而监测人们的体温。
来源丨电子发烧网
红外热像仪包括红外镜头、红外探测器组件、电子组件、显示组件、软件五大部分。
其中，红外镜头负责接收红外辐射，红外探测器组件则将红外辐射信号转变成电信号。接着电子组件会将这些电信号进行处理，处理完毕后，显示组件将电信号转变成可见光图像，最后，软件再将采集到的温度数据转换成温度数和我们可见的图像。
不同颜色代表不同温度 来源丨传感器技术
目前，红外测温设备主要包括固定式、移动式、手持式和测温安检门。
固定式红外测温系统，通常在交通出入口，可同时对10人进行检测，误差可控制在±0.2℃以内。它的检测范围也很大，在距离镜头1至10米之间的人皆可被检测到。图中圆圈内为红外摄像机，用来捕捉体温，方框内为黑体，用于矫正摄像机保证测温精度。
来源丨搜狐图片
手持式红外测温系统，检测误差较大（部分误差大于±0.5℃）、距离小（有些只有0.5m）
来源丨中关村论坛
测温安检门，红外摄像头安装在安检门上方，可实现安检、测温同步，无需停留
来源丨浪狐科技
同红外热像仪原理相同的还有测温枪，只不过测温枪最后显示出来的不是图像，而是数字。
来源丨搜狐图片
5
疫情期间，护目镜起雾是成为医护人员的困扰之一，为了解决这个问题，科技工作者经过研究发明了各种防雾涂层。
例如，纳米防雾涂层，是利用了非离子表面活性剂特殊的分子结构。简单来说，这个表面活性剂能增加水和镜片的“亲和力”，使水分子在镜片上形成透明的纳米膜而不是小水珠，从而达到5小时不起雾的效果。
还有在护目镜中加入石墨烯材料从而形成石墨烯薄膜，这种功能化石墨烯薄膜也可防止水分子形成水滴，而且这层石墨烯薄膜是透明的，完全不影响视线。
6
咽拭子采样机器人是由钟南山院士团队与中科院沈阳自动化研究所联合研制，可通过远程人机协作的方式，轻柔、快速完成采样任务，且单次成功率大于95%。
它由蛇形机械臂、双目内窥镜、无线传输设备和人机交互终端构成。
蛇形机械臂不仅作业能力精巧，而且能感知与咽部组织的接触力度，使采样过程更温柔；双目内窥镜可提供高清的3D解剖场景，方便工作人员监测；无线传输设备能让控制指令实时传输；人机交互终端能增强现实感。
来源丨中新网
除了咽拭子采样机器人，消毒机器人、配送机器人、“开药”机器人也在防疫中发挥了巨大作用。
其实，“战疫”中的黑科技不仅仅这些。正是有了“黑科技”的加持，才使得疫情得以迅速控制。所以，黑科技的背后，是震惊全球的“中国力量”！
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