近年来，人们对个人和多用户触摸屏（例如平板电脑和移动设备）抗菌解决方案的兴趣不断增长。 喷洒酒精或擦拭布等传统方法对于这些精致的显示器来说并不理想。 直接涂在玻璃上的抗菌涂层是一种有前途的替代方案，但前提是它们是透明且持久的。 先前提出的涂层解决方案，例如光催化金属氧化物（例如TiO2和ZnO），提出了一些挑战。 此外，这些涂层通常需要光和水分才能抗菌并消除表面上存在的微生物。
铜是一种众所周知的杀菌金属，对多种微生物具有高效作用，传统上用于制作门把手和医院床栏杆等物体。 然而，铜涂层主要是不透明的，迄今为止，这阻碍了适用于显示器的透明铜基抗菌解决方案的实现。 此外，金属薄膜的高导电性会对移动设备上的触摸感应功能产生负面影响。
一组研究人员设计并实现了一种透明的Nano结构铜表面（TANCS），该表面不导电，并且能抵抗某些细菌的生长。 在最近发表在《通讯材料》杂志上的一项研究中，ICFO 研究人员 Christina Graham、ICREA 教授 Valerio Pruneri 领导的 Alessia Mezzadrelli 以及康宁公司的同事，包括 Wageesha Senaratne、Santona Pal、Dean Thelen、Lisa Hepburn 和 Prantik Mazumder，描述了他们开发这种表面的新方法。
该表面的制造过程包括在玻璃基板上沉积标称厚度为 3.5nm 的超薄铜膜。 然后，研究人员采用快速热退火工艺形成具有最佳尺寸和分布的去湿铜Nano粒子。 特定的设计和方法提供了抗菌效果、透明度、颜色中性和电绝缘性。 最后，在Nano颗粒顶部沉积额外的 SiO2 和氟硅烷层，通过使用测试案例提供环境保护并提高耐久性能。
该研究的作者检查了制造的涂层形态、光学响应、抗菌功效和机械耐久性。 在严格的干燥测试条件下，TANCS 能够在两小时内消除测试表面中超过 99.9% 的“金黄色葡萄球菌”。 此外，该基材表现出光学透明度，在可见光范围（380-750nm）内具有 70-80% 的透光率，颜色呈中性。 最后，在使用测试案例中，表面显示出持久的有效性，即使在严格的擦拭测试程序之后也能保持其抗菌活性。
“这是创建多属性产品的一个很好的例子，同时共同优化高效抗菌性能的属性，这些属性在触摸、显示使用测试用例的干燥测试条件下发挥作用。我们的目标是展示生物性能和物理属性之间的联系，并为未来的研究提供进一步的指导，”康宁公司研究员、该研究的主要合著者 Wageesha Senaratne 说。
“这种考虑去湿过程的新方法开辟了多种新的可能性，可以利用金属的某些特定特性，同时能够深思熟虑地改变其他特性。例如，在这里，我们能够保留铜强大的抗菌作用，同时获得尽管使用了金属，但仍具有透明度和绝缘性。”该研究的作者、Nano玻璃项目的博士生 Alessia Mezzadrelli 说道。
在日益依赖智能手机或平板电脑等可触摸显示器的世界中，这些透明抗菌表面的引入带来了巨大的希望。
康宁公司研究员、该研究的合著者 Prantik Mazumder 表示：“虽然全面的商业部署需要进一步的开发，但这是朝着为公共或个人显示器提供抗菌触摸屏的正确方向迈出的一步。”
ICFO 的 ICREA 教授兼Nano项目协调员 Valerio Pruneri 表示：“我们与康宁共同开发的概念验证表面是我们在使用Nano结构开发增强型多功能显示屏玻璃方面持续共同努力的一个例子。”玻璃项目。
这项研究得到了玛丽·斯克洛多夫斯卡-居里创新培训网络 (MSCA-ITN-2020) Nano玻璃项目的部分资助，该项目专注于玻璃材料及其Nano结构的研究。 该项目旨在开发创新的Nano结构设计和方法，用于先进的玻璃屏幕，以更好地显示信息，以及用于信息安全的新型光纤。
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