为响应中央号召,主动担当作为,为全国新型冠状病毒肺炎防控工作做贡献,武汉中科先进技术研究院(以下简称“武汉先进院”)立足自身优势,在疫情发生后紧急部署,筹措急需资源并加快相关技术的研发及应用。

先进院喻学锋、杨新耕、康翼鸿博士等通过紧急攻关,充分利用现有资源成功研发出可以使医用防护面罩、护目镜具有防雾功能的纳米涂层。该涂层即涂即用,可防止玻璃、塑料表面结雾,保证医务工作者佩戴防护装置时不受雾气影响,更专注、更安全地投入到这场抵抗病毒的战斗中。“这种纳米厚度的涂层是利用我们自主开发的非离子表面活性剂,添加增稠剂等增加附着力,有效提高作用时间,在日常环境下防雾效果可持续10天。”喻学锋介绍。

为了严谨地测试产品效果,团队还将喷剂样品在相关抗疫一线医院进行测试,结果显示,医生使用喷剂后,可以在穿着防护服的情况下,连续五小时以上护目镜不起雾,十分有效地助力一线医护人员更专注、更安全地投入战斗。

防雾喷剂测评视频

这种新型防雾涂层利用非离子表面活性剂特殊的分子结构,一端为亲水基团,一端为亲油基团,亲水基团吸附空气中的水分子并使其表面张力降低,从而减小水在玻璃表面的接触角,使水分子还没有在透明物体表面形成细小水珠之前,就会扩散于玻璃表面,形成超薄的透明水膜,防止光线散射,从而起到防雾的作用。由于膜层微观形貌设计的创新和新材料的使用,该技术与同类型产品相比有两点重要的优势:一是使用寿命更长,在不同的基材上涂层的实际防雾效果最长可达10天;二是更能防大雾,针对湿度特别高的使用环境(如浴室,冬天的厨房等)其防雾效果远优于同类型产品。

涂布防雾涂层的玻璃片(左侧)与未涂布涂层的玻璃片(右侧)的起雾效果对比

武汉先进院在短时间内能研发出防雾纳米涂层是社会责任感的体现,也是研发团队多年来在超界面材料方面技术积累的结果。先进院在19年启动了超浸润界面材料的相关研究,本次防雾技术是超浸润材料的亲水性的一次成功应用。

物体的浸润性是指液体对固体表面的铺展能力,它是很多生物过程及工程和工业技术的核心。而超浸润性的研究主要包括超疏水性、超亲水性、定向液体传递等多方面。超浸润技术的应用领域非常广泛,比如国防(可提升装备的防腐蚀、防生物附着、减阻、防冰、自清洁等性能),服装(可提升人员防护能力),以及医疗、电池封装、定向集水、油水分离等。先进院的超浸润界面材料项目自启动以来,在计算机模拟界面粗糙度与疏水性关系、具有减反射作用的多功能超疏水材料的设计、制备等研究方向取得重要突破。并基于这些研究成果,逐步开发、掌握了玻璃减反射/超疏水纳米涂层、陶瓷疏油纳米涂层、织物纳米防水涂层、超耐候玻璃疏水纳米涂层等多种技术。这些技术正在或即将在光伏、汽车售后服务、陶瓷洁具、纺织行业体现出社会价值及经济价值。

 

超浸润界面材料的应用

目前,武汉先进院的防雾纳米涂层研究及测试工作已经完成,也接收到了湖北多家医院的捐赠需求,近日产品即将完成生产和灌装,并以最快速度送至肺炎防控一线医护人员手中。

武汉先进院将为国家打赢疫情防控狙击战贡献自己的一份力量!