منوعات

نحو أسطح شفافة ومضادة للميكروبات لشاشات اللمس

زاد الاهتمام بالحلول المضادة للميكروبات لشاشات اللمس الشخصية ومتعددة المستخدمين، مثل الأجهزة اللوحية والأجهزة المحمولة، في السنوات الأخيرة. الطرق التقليدية مثل بخاخات الكحول أو المناديل المبللة ليست مثالية لهذه الشاشات الحساسة. تعتبر الطلاءات المضادة للميكروبات التي يتم تطبيقها مباشرة على الزجاج بديلا واعدا، بشرط أن تكون شفافة ومتينة. لقد طرحت حلول الطلاء المقترحة سابقًا، مثل أكاسيد المعادن المحفزة ضوئيًا (مثل TiO2 وZnO)، بعض التحديات. بالإضافة إلى ذلك، تتطلب هذه الطلاءات بشكل عام الضوء والرطوبة لتكون مضادة للميكروبات وتقتل الميكروبات الموجودة على السطح.

يعد النحاس معدنًا معروفًا كمبيد حيوي، وهو فعال للغاية ضد مجموعة واسعة من الكائنات الحية الدقيقة، ويستخدم تقليديًا في أشياء مثل مقابض الأبواب وقضبان أسرة المستشفيات. ومع ذلك، فإن الطلاء النحاسي غالبًا ما يكون معتمًا، مما حال دون إنشاء محلول شفاف مضاد للميكروبات يعتمد على النحاس ومناسب لشاشات العرض. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تتداخل الموصلية الكهربائية العالية للطبقة المعدنية سلبًا مع وظيفة استشعار اللمس الموجودة على الأجهزة المحمولة.

قام فريق من الباحثين بتصميم وتنفيذ سطح نحاسي شفاف ذو بنية نانوية (TANCS)، وهو غير موصل ومقاوم لنمو بعض البكتيريا. في دراسة حديثة نشرت في مجلة مواد الاتصالات، وصف باحثو ICFO كريستينا جراهام وأليسيا ميزدريلي بقيادة البروفيسور فاليريو برونيري وزملاء كورنينج بما في ذلك واجيشا سيناراتني وسانتونا بال ودين ثيلين وليزا هيبورن وبرانتيك مازومدر نهجهم الجديد لتطوير هذا الأمر. سطح.

تضمنت عملية التصنيع لهذا السطح ترسيب طبقة نحاسية رقيقة جدًا بسمك اسمي يبلغ 3.5 نانومتر على ركيزة زجاجية. بعد ذلك، استخدم الباحثون عملية التلدين الحراري السريع لتكوين جسيمات النحاس النانوية المجففة بالحجم والتوزيع الأمثل. يوفر التصميم والطريقة المحددة تأثيرًا مضادًا للميكروبات، وشفافية، وحيادية اللون، وعزلًا كهربائيًا. وأخيرًا، طبقات إضافية من SiO2 وتم ترسيب الفلوروسيلان على الجسيمات النانوية، مما يوفر حماية بيئية ويحسن خصائص المتانة في حالات اختبار الاستخدام.

قام مؤلفو الدراسة بفحص شكل الطلاء المُصنع، والاستجابة البصرية، والفعالية المضادة للميكروبات، والمتانة الميكانيكية. ثبت أن TANCS يزيل أكثر من 99.9% من “المكورات العنقودية الذهبية” من الأسطح التي تم اختبارها خلال ساعتين، في ظل ظروف اختبار جافة صارمة. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت الركيزة شفافية بصرية تتيح نقل الضوء بنسبة 70-80% في النطاق المرئي (380-750 نانومتر) وحياد الألوان. وأخيرًا، أظهرت الأسطح فعالية مطولة في اختبار الاستخدام، مع الحفاظ على نشاطها المضاد للميكروبات حتى بعد إجراء اختبار المسح الصارم.

“هذا مثال رائع على إنشاء منتج متعدد السمات مع تحسين الخصائص المضادة للميكروبات عالية الكفاءة التي تعمل في ظروف الاختبار الجافة لحالات اختبار اللمس والعرض. “كان هدفنا هو إظهار الروابط مع الأداء البيولوجي والسمات الفيزيائية. وقالت واجيشا سيناراتني، الباحثة في كورنينج والمؤلفة الرئيسية المشاركة للدراسة: “إنها تقدم توجيهات إضافية للبحث المستقبلي”.

“يفتح هذا النهج الجديد في النظر في عملية إزالة الماء مجموعة متنوعة من الاحتمالات الجديدة لاستغلال بعض الخصائص المحددة للمعادن مع القدرة على تعديل خصائص أخرى بحكمة. هنا على سبيل المثال، تمكنا من الحفاظ على التأثير القوي المضاد للميكروبات للنحاس مع تحقيق الشفافية و وقالت أليسيا ميزادريللي، مؤلفة الدراسة وطالبة الدكتوراه في مشروع النانو جلاس: “العزل على الرغم من استخدام المعدن”.

يعد إدخال هذه الأسطح الشفافة المضادة للميكروبات أمرًا واعدًا للغاية في عالم يعتمد بشكل متزايد على شاشات اللمس، وخاصة الهواتف الذكية أو الأجهزة اللوحية.

وقال براتيك مازومدر، الباحث في كورنينج والمؤلف المشارك للدراسة: “على الرغم من أن هناك حاجة إلى مزيد من التطوير للنشر التجاري الكامل، إلا أن هذه خطوة في الاتجاه الصحيح لتمكين استخدام شاشات اللمس المضادة للميكروبات للعروض العامة أو الشخصية”.

قال فاليريو برونيري، أستاذ ICREA في ICFO ومنسق مشروع Nano-Glass، “إن سطح إثبات المفهوم الذي طورناه مع Corning هو مثال على جهودنا المشتركة المستمرة في تطوير زجاج شاشة عرض محسّن متعدد الوظائف باستخدام البنية النانوية”.

تم تمويل هذا البحث جزئيًا من خلال مشروع Nano-Glass، وهو عبارة عن شبكة تدريب مبتكرة تابعة لـ Marie Sklodowska-Curie (MSCA-ITN-2020)، تركز على البحث في المواد الزجاجية وبنيتها النانوية. يهدف المشروع إلى تطوير تصميمات وأساليب مبتكرة للبنية النانوية لشاشات العرض الزجاجية المتقدمة لعرض أفضل للمعلومات بالإضافة إلى ألياف بصرية جديدة لأمن المعلومات.

..

Source link

orcalimaa

المصدر الرئيسي للأخبار والمعلومات الصحية والطبية الموثوقة وفي الوقت المناسب . توفير معلومات صحية ذات مصداقية ومجتمع داعم وخدمات تعليمية من خلال مزج الخبرة الحائزة على جوائز في المحتوى والخدمات المجتمعية وتعليقات الخبراء والمراجعة الطبية .

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى