冠状病毒对现代社会造成了毁灭性的社会和经济影响。目前,这种疾病还没有治愈方法,而且需要几个月的时间才能研制出经过验证的疫苗。由于冠状病毒具有高度传染性,很容易在人与人之间传播,因此表面清洁对控制其传播具有新的重要意义。

医疗设施旨在以多种方式管理细菌和细菌的生长。188金宝搏bet官网玻璃、不锈钢和高密度塑料等材料用于夹具和设备。所有的内墙都涂上了用于持续清洁和消毒的特殊涂料。近年来,抗菌涂料已在有哮喘等健康问题的医疗设施和家庭中得到认可。这些涂料添加了银、铜和铵等添加剂来杀灭细菌。

持续清洁减少了病人和工作人员接触疾病的机会,但它实际上会由于物理磨损和化学相互作用而损害表面。这增加了额外污染的可能性,并为以后的清洁操作带来困难。

现代清洁是基于以下步骤:

  1. 清洁材料被涂在被污染的表面上。
  2. 可用的污染物被置于悬浮状态。
  3. 细菌和微生物被特定的清洁配方杀死。
  4. 将清洁剂/土壤/细菌组合擦拭或漂洗干净。

清洁性能是由工人通过目视检查来验证的,由于冠状病毒和其他微生物的微观尺寸,目视检查可能无效(图1)。

冠状病毒与其他亚微米细胞和颗粒的大小比较。
图1冠状病毒与其他亚微米细胞和颗粒的大小比较。

一个Nanosolution

纳米清洁是为解决传统清洁方法的局限性而设计的工程方案。纳米清洁是基于纳米技术的科学——在纳米级别(十亿分之一米)的材料、设备或系统的创造或组织。188金宝搏bet官网纳米清洁的主要成分是硅,也被称为硅,是玻璃的组成部分,也是生产现代计算机芯片所用的同一种材料(表1)。通过在微观层面对表面进行修饰,清洁性能得到了提高。这就形成了类似硬化玻璃的表面。当硅与微分子聚合物结合时,它会转化为一种高效的、超薄的保护涂层,适用于任何坚硬的表面。

硅/硅。
表1硅/硅。

传统涂料包含树脂/粘合剂、颜料、添加剂和溶剂或水基载体。颜料提供颜色,提高化学和耐磨性。树脂/粘合剂是将颜料和添加剂保持在悬浮状态的胶水。溶剂或水基载体有助于膜的形成,并在固化循环中蒸发掉。附着力是涂料与应用表面之间的机械和化学相互作用的结果。

纳米清洁没有色素或树脂/粘合剂,只有硅纳米颗粒。它通过静电吸引与表面结合。这种效应是由硅纳米颗粒的正电荷和宿主表面的负电荷产生的。不需要反应时间。一旦硅与基材接触,固化过程就完成了。通过重新应用来保持性能。重新应用是具有成本效益的,因为最初的应用为以后的重涂提供了基础。这大大减少了劳动力和材料费用。

它是如何工作的

几乎所有的天然和人造表面都含有被称为毛细血管结构的微观缺陷。放大后,这些不规则的形状就像山脉的山峰和山谷。灰尘、污垢和化学残留物被吸收到这些空隙中,很难清除。毛细管结构也为微生物提供了良好的生长和繁殖场所。图2是毛细管结构的图解。

毛细血管结构的插图。
图2毛细血管结构的插图。

硅纳米颗粒用带正电荷的血小板填满毛细血管腔,这些血小板像鱼鳞一样相互重叠。这增加了纳米涂层的屏障功能,防止污垢、灰尘和微观微生物进入毛细管空隙。硅不透水,这就减少了对水基污染物的吸引力。

优势

纳米清洁不仅仅是一种清洁产品,而是一种表面维护技术的组成部分,旨在建立和保持接触传染性微生物的表面的高洁净度。它提供了一些优点:

  • 空气中的灰尘和污垢被驱除。
  • 细菌、细菌和病毒的浓度显著降低。
  • 消除了水分的吸收和滞留。
  • 劳动力成本明显降低。
  • 减少对侵略性和有害清洁产品的需求。
  • 阻止微生物找到理想的滋生地。

降低清洁费用

细菌的数量每20分钟就会增加一倍。这就需要额外的清洁来控制微生物的生长。这种做法在大多数情况下是昂贵和不合理的。纳米清洁取代了对可见污垢的清洁,采用预防性维护,引入硅作为主动涂层,提高性能,降低整体清洁成本。Nano-clean可以实现50%到80%的劳动力和材料成本的降低。

自我清洁

重复使用纳米清洁产生自清洁优势的范德华力,这发生在任何时候两个表面靠近。接触点越近,吸引力越强。由于硅纳米颗粒力争达到更高的键合水平,污染物不断被取代,以便于清除。

破水和接触角的测量

纳米清洁允许工人通过ASTM F-22-02水破测试,通过观察水珠在处理表面上升的方式来监测性能。水滴表明硅涂层保持完整(图3)。纳米清洁产生疏水表面,排斥水分。相反,亲水表面吸收水分。

疏水表面水珠的例子。
图3疏水表面水珠的例子。

水阻力的水平是由水滴的大小和形状决定的。这是通过接触角来测量的,接触角从水滴的底部开始,直线移动到断裂点(图4)。接触角测量的程度越高,表面的吸湿和保湿能力越强。

破水/接触角。
图4破水/接触角。

纳米清洁是第一个使用水破测试来监测覆盖率和性能的保护涂层。清洁性能也可以通过在处理过的表面上擦拭干净的棉布来检查。如果检测到阻力,则表明存在过多的污垢。

去除有机或无机污染物取决于所涉及的表面类型。光滑、坚硬的表面比多孔或不规则的表面更容易清洁。图5显示了冠状病毒在不同表面上的预期寿命。

冠状病毒在不同表面上的预期寿命。
图5冠状病毒在不同表面上的预期寿命。

测试

测试对于Nano-clean的市场推广来说是非常重要的,以证明其优于传统的清洁方法。需要考虑的具体项目包括:

  1. 硅纳米涂层如何附着于表面;
  2. 微裂纹和裂缝是如何藏匿病原体的;
  3. 现代清洁剂的粘度如何限制与亚微米沟槽的接触;
  4. 表面状况如何影响清洁性能;
  5. 为什么纳米清洁通过密封表面微小缺陷来提高清洁性能
  6. 纳米清洁如何减少传统清洁方法对环境的负面影响。

Nano-clean的性能测试相当简单。它包括一个未经处理的对照优惠券和一个用硅纳米涂层处理的优惠券。在每个面板上进行破水测试,以演示吸水性的差异。两块面板都被灰尘、污垢和生物污染物污染,与实际情况相同。

对照券用传统的清洁方法清洗,并用干净的棉布擦拭。经过纳米清洁处理的优惠券用肥皂和水清洗,然后用微纤维布擦拭,这种布的设计目的是通过布体上的微小钩去除表面污染物。微纤维布通过去除污染物而不仅仅是移动颗粒来改善清洁。性能上的差异可以用光度计来验证,光度计是一种用来测量微观浓度的仪器

结论

20世纪期间,世界人口遭受了多次大流行病的袭击。

  • 1916年美国小儿麻痹症流行27000例6000人死亡
  • 1918年到1920年的西班牙流感有5亿病例1亿人死亡
  • 1957年至1958年的亚洲流感导致全球110万人死亡,其中美国11.6万人死亡。
  • 从1981年至今的艾滋病大流行:全世界有3 500万人死亡。
  • 2009年至2010年H1N1猪流感大流行:14亿病例,575,400人死亡。
  • 2014年至2016年西非埃博拉疫情:28,600例,11,325人死亡。
  • 历史上最严重的流行病之一是1346年至1353年的黑死病:历史学家估计,它夺去了欧洲一半以上的人口。

相比之下,截至2020年8月16日,美国有537万例冠状病毒病例,16.9万例死亡,2904440例康复。这意味着死亡率不到4%。

毫无疑问,未来还会发生其他传染性事件。今天,大多数表面清洁和消毒是通过反应性维护来完成的,定义为针对过度污染进行的清洁操作,或根据工作历史或制造商的建议定期进行预防性维护。纳米清洁是一种积极主动的维护计划,考虑到控制传染病传播的最佳策略。基本的纳米清洁程序可作为其他大流行事件的标准,在这些事件中,表面清洁和消毒很重要。