新冠疫情: 含铜不锈钢6小时可灭99.99%新冠

　　铜虽然是不锈钢的核心元素之一，但加入过量也会严重影响不锈钢的核心性能。杨珂向记者介绍道，钢铁的热加工锻造过程，需要在1200℃左右的高温下进行，而铜本身的熔点大约为1080℃。铜加入过多会导致钢材在热加工时的锻造性变差，出现通常意义上的“铜脆”现象。

　　为了避免“铜脆”现象，同时又保证加入含量足够抗病毒效果的铜，有研究人员改用物理气相沉积、冷喷涂、离子注入等方法，为不锈钢涂上一层抗病毒涂层。但这些方法生产的涂层，厚度小于1毫米，很容易被磨损导致其抗病毒性能大幅下降，因此这类不锈钢材料无法取得长期的抗病毒效果，不具备大规模应用的价值。

　　而黄明欣团队此次采用了粉末冶金工艺，将不锈钢中铜的含量提升至20%，获得了具有抗新冠病毒特性的不锈钢。杨珂表示，粉末冶金方法是将金属粉末采用模具进行高压压制，随后再以较高的温度烧结定型。采用这种方法制造的高含铜量不锈钢，不光不会出现“铜脆”现象，而且其富铜沉淀物也不只分布在表面，而是均匀分布在整个金属制品中，因此即使制品表面磨损也并不影响其抗病毒效果。

　　市场空间仍待挖掘扩大产业化规模应从两方面发力

　　杨珂介绍，虽然实验效果显着，但抗病毒不锈钢要形成规模化、产业化，仍有很长的路要走。即使是目前工业生产已十分成熟的抗菌不锈钢，其仍有较大的市场空间等待挖掘。

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　　“与我们合作的一家企业，2020年就生产和销售了5000吨抗菌不锈钢。”杨珂说，目前抗菌不锈钢工业已具有较大规模，且形成了相关的行业标准。2020年底，工信部已正式发布“含铜抗菌不锈钢”行业标准YB/T 4171-2020，涵盖含铜系列抗菌不锈钢的订货内容、技术要求、试验方法、检验规则等方面。但目前抗菌不锈钢仍主要应用于生产餐饮领域的餐具、厨具，如抗菌不锈钢筷子、菜刀等，且消费市场主要集中在江苏、浙江、广东，应用规模仍较小，使用场景较为单一。

　　杨珂还指出，生产抗病毒不锈钢所用的粉末冶金方法，工艺复杂、成本较高，无法成为主流的生产方式，并且过多铜元素的加入也会使得不锈钢的耐腐蚀性下降，使其无法用于生产高端产品，一定程度上限制了其应用场景。

　　杨珂认为，该研究成果虽然距离大规模应用仍需时日，但其打开了一扇新的窗口，使铜在不锈钢材料中的作用被更大程度显现了出来，并给予了不锈钢材料新的可能。“我们国家的抗菌不锈钢生产技术在世界范围内是领先的，抗菌不锈钢未来还可以有更大的用途，其中在医疗器械抗感染方面的应用最被看好。”

　　目前，杨珂等人也在与深圳地铁进行合作，开发抗菌不锈钢制成的把手、栏杆等。他认为，未来要想实现抗菌、抗病毒不锈钢的规模化应用，还应在两方面发力。一是在应用端找到合适的应用场景，比如可以在医院中用抗菌不锈钢建设样板房，起到示范效果。另一方面则是要加强基础研究。目前，铜离子抗菌抗病毒的作用机制仍然没有摸清，各种理论自成一派，没有统一的、具有广泛说服力的作用机制，一定程度上制约了抗菌、抗病毒不锈钢的发展。