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新型抗菌不锈钢抑菌率达96%:抗菌氧化膜技术引领材料科学前沿

2007-12-20 05:35 张显峰 科技日报 阅读 0
核心摘要: 本文介绍一种我国自主创新的新型抗菌不锈钢——抗菌氧化膜不锈钢。该材料通过电化学方法在不锈钢表面形成含银尖晶石结构氧化膜,6小时抑菌率达96%,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抗菌率分别超过99%和92%,且加工性能优异、持久不变色。本文同时结合最新研究进展,分析了该材料在医疗、食品等领域的应用前景,展示了材料科学对公共卫生安全的贡献。

记者 张显峰

本报北京12月17日电 有没有想过,有一天我们手中的不锈钢牛奶杯有了“免疫功能”,甚至不用清洗也不必担心细菌的滋扰?现在,科学家已经替我们实现了这个梦想。

上周末,我国自主创新研制开发的新型抗菌不锈钢——抗菌氧化膜不锈钢及其加工技术,在北京正式通过专家鉴定。该产品在江苏省常州市大平新型不锈钢制品有限公司实现了工业化生产。

抗菌不锈钢是材料科学和环境科学交叉而来的一种新型材料。目前市场广泛应用的抗菌不锈钢有涂层型抗菌不锈钢、合金型抗菌不锈钢和复合型抗菌不锈钢三种。抗菌氧化膜不锈钢则采用完全不同的生产工艺:将不锈钢材料置于含银的酸性溶液介质中,通过特殊电流(正负交变)在40—50摄氏度下通电约6到10分钟,材料表面即形成一层厚度约200到300纳米的大分子结构氧化膜,这种结构就是典型的宝石型尖晶石型结构。该氧化膜中的银离子能够持续释放,破坏细菌细胞壁和核酸,从而实现高效、持久的抗菌效果。

与涂层型抗菌不锈钢相比,抗菌氧化膜不锈钢具有优异的加工性能,能够承受180度的弯曲和深拉延、模压加工,既适于制成板材、带材、线材等,又适于各种大小异型零件,几乎不受材料限制,也不受零件大小和形状的限制,大大拓展了抗菌不锈钢的应用范围。

经南京疾病预防控制中心测试,抗菌氧化膜不锈钢6小时抑菌率可达到96%,而日本资料显示,合金型加银抗菌不锈钢15小时抑菌率才能达到90%。同时,中国科学院理化技术研究所抗菌材料检测中心检测结果显示,抗菌氧化膜不锈钢对大肠杆菌抗菌率超过99%,对金黄色葡萄球菌抗菌率超过92%;其防霉性能达到1级。此外,该材料在长期使用中不会变色,牛奶杯、筷子和水洗槽等经2到3年的使用,仍能保持出色外观。

近年来,抗菌不锈钢领域持续发展,新型抗菌金属如铜、锌以及复合涂层技术不断涌现。铜合金抗菌不锈钢通过接触杀菌机制,在1小时内可杀死99.9%的细菌,已被广泛应用于医院门把手、电梯按钮等高频接触表面。氧化锌纳米涂层抗菌不锈钢则通过光催化产生活性氧,实现光诱导杀菌。然而,抗菌氧化膜不锈钢凭借其独特的一体化制备工艺、卓越的加工塑性以及长效稳定性,在食品接触材料、医疗器械、公共设施等领域具有显著的应用前景。

该技术的成功推广,不仅为我国材料科学领域增添了新的创新成果,也为全球公共卫生安全提供了可靠的材料解决方案。未来,随着抗菌不锈钢成本的进一步降低和规模化生产的完善,其有望在更多日常生活中发挥关键作用。

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