由韩国高级科学技术研究所 图1
聚合物微喷嘴阵列
学分:韩国高级科学技术学院 随着新冠肺炎病毒在全球肆虐，研究人员正在加倍努力开发各种抗菌技术，这些技术可以有效杀死病毒，但对人类和环境无害
KAIST研究小组最近的一项研究将是对此类努力的回应之一
李承熙教授和李博士
机械工程系的郑智勋开发了一种无害的空气消毒原型，其特点是从聚合物微喷嘴阵列中喷射出电喷雾水
这项研究是R&D新政倡议为响应新冠肺炎而支持的项目之一
他们的研究发表在《聚合物》杂志上
电喷雾微滴封装活性氧物质，如羟基自由基，已知具有抗微生物功能的超氧化物
封装延长了活性氧物种的寿命，这使得液滴能够有效地执行其抗菌功能
先前的研究已经证明了电喷雾液滴的抗菌和包封效果
尽管具有抗微生物应用的潜力，但电喷雾水通常在放电条件下运行，这可能产生臭氧
众所周知，吸入臭氧会对人类的呼吸系统造成损害
电喷涂的另一个技术障碍是低流速问题
由于电喷雾表现出液滴尺寸对流速的依赖性，因此单个喷嘴能够产生的水微滴的数量是有限制的
图2
水的多重电喷雾及其抗菌效果
学分:韩国高级科学技术学院 考虑到这一点，研究小组开发了一种介电聚合物微喷嘴阵列，在没有放电的情况下执行水的多路电喷雾
聚合物微喷嘴阵列采用微机电系统工艺制造
根据研究小组的说法，喷嘴可以携带5到19个微型喷嘴，这取决于所需的应用
提出了高纵横比的微喷嘴和面内提取器来集中微喷嘴尖端的电场，以防止水的高表面张力引起的放电
还提出了在微喷嘴周围具有疏水涂层的微柱阵列，以防止微喷嘴阵列的润湿
高速成像和纳秒脉冲成像证实，聚合物微喷嘴阵列以稳定的锥形喷射模式进行，没有放电
水微滴被测量为在6至10微米的范围内，并显示出对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌效果
李教授说:“我们相信这项研究可以应用到需要抗菌和加湿功能的空调产品领域
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