维尔吉利罗维拉大学 弗拉基米尔·鲍林，维尔吉利罗维拉大学化学工程系研究员
信用:URV 抗生素耐药性已经成为一个严重的公共卫生问题
医院感染、假体或外科植入物被感染且对治疗无反应是对研究界的真正挑战，多年来研究界一直在寻找有效消除这些细菌的替代方法
2012年，来自维尔吉利罗维拉大学化学工程系的研究人员，弗拉迪米尔·鲍林和谢尔盖·波戈丁开启了一系列研究，以开发受昆虫启发的抗菌模型
例如，龙蝇的翅膀是由纳米几何形状的复杂结构组成的，这种结构可以高效地杀死细菌
在试图理解这些形式并将其作为新的抗菌材料进行复制的过程中，由德国德累斯顿莱布尼茨聚合研究所的弗拉基米尔·鲍林、马克·沃纳和澳大利亚墨尔本皇家理工大学的埃琳娜·伊凡诺娃组成的团队发现，纳米柱的弹性是一个关键因素，因为它们可以保留和释放足够的能量来杀死细菌
几年前开始的研究已经发现，这些昆虫的翅膀是由纳米柱结构组成的，这种结构可以机械地消灭细菌，这就是所谓的生物杀伤效应
这些机械杀菌特性——细菌与柱子接触时几乎立即被杀死，而不需要任何化学物质——提出了许多问题，研究人员试图通过实验不同的形状和几何形状来回答这些问题，这将有助于他们理解哪种具有最有效的杀菌效果
他们通过改变柱子的高度和保持其他尺寸不变来研究纳米表面的杀菌能力
刚刚发表在《PNAS》杂志上的研究结果表明，这些柱子的柔韧性与其外观密切相关
弗拉基米尔·鲍林说:“如果其中一个维度比其他维度长得多(例如，一根吉他弦或一根长柱子)，即使是坚硬的固体材料也会变得柔韧。”
研究人员开发了一个物理模型，表明当细菌与这些柱子接触时，它们甚至可以在如此小的范围内积累弹性能量
由于这个模型，现在可以计算其他结构的弹性响应，并优化其抗菌性能
形成抗菌纳米结构的支柱
信用:URV 由细菌接触引起的柱子变形力如此之大，以至于它们甚至可以破坏细菌的细胞壁，从而提供了杀死它们的新机制
这些力与细菌细胞的表面张力有关
细菌下方靠近的柱子边缘伸展得更多，而位于细菌中心下方的柱子实际上没有变化
研究表明，纳米表面柱状物高度的逐渐变化可以决定它们的杀菌效果
这一发现可能会带来一种全新的抗菌材料，范围从食品包装到过滤器或口罩
鲍林总结道:“与传统过滤器不同，传统过滤器中的细菌仍然存在，但不会失活，这种新的纳米级弹性材料可以在几分钟内安全地杀死细菌，这意味着它们不能激活任何防御机制，也不能提供任何抵抗力。”
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