石墨烯控制技術能消滅99.9％表面細菌

科技日報訊（記者張佳欣）石墨烯以其強大的殺菌性能，有望成為抗擊耐藥細菌領域的顛覆性技術。瑞典查爾姆斯理工大學研究人員利用普通冰箱貼中的磁鐵技術，研發出一種超薄的針刺狀表面，作為導管和植入物的涂層，可殺死醫療設備表面99.9%的細菌。相關論文發表在近日出版的《先進功能材料》雜志上。

醫源性感染是全球普遍存在的問題，給患者帶來巨大痛苦，導致高昂的醫療費用，并增加了抗生素耐藥性的風險。大多數醫源性感染與各種醫療產品的使用有關，如導管、髖關節假體、膝關節假體和牙科植入物，細菌能通過這些醫療設備表面進入人體。

研究團隊此前已經證明，垂直排列的石墨烯薄片可防止細菌附著在基材上，薄片可將細菌切割成碎片并殺死。但是，他們一直無法控制石墨烯薄片的取向方向，因此無法將材料應用于醫療設備表面。

現在，研究團隊找到一種方法，可在多個不同方向上以非常高的取向一致性來控制石墨烯的效果。這種新的取向方法能將石墨烯納米片整合到醫用設備表面，可殺死99.9%的細菌，為制造醫療石墨烯殺菌設備提供了可能性。

通過以圓形排列方式布置磁體，使陣列內的磁場排列成直線方向，研究人員成功誘導石墨烯均勻取向，并在任何形狀的表面上都達到了極高的殺菌效果。這一方法被稱為“海爾巴赫陣列”，意味著在磁體陣列內部，磁場得到加強并變得均勻，而在另一側則減弱，從而實現了石墨烯的強單向取向。這種技術與冰箱貼中的磁鐵技術相似。

研究人員還表示，這種新技術在電池、超級電容器、傳感器和耐用防水包裝材料等領域也有巨大的應用潛力。