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2020年5月1日

铜能杀菌?是的，所以开始用它来设计吧!

工程师们经常讨论的一个问题是，COVID-19将如何改变我们开发产品的方式。万博网

普通大众越来越了解如何保护自己免受细菌传播，这对现在和将来的购物者都有好处。

你知道铜能杀菌吗?这就是为什么它经常被讨论为对抗COVID-19和未来感染的优先材料。


    这个古董门把手应该经常被人摸。幸运的是，它是由铜制成的，所以它有天然的抗菌性能。

    但这确实是该材料的经典应用的回归。甚至在人类了解微生物是什么之前，他们就用铜及其合金，黄铜和青铜来抵御它们。

    根据史密森尼博物馆早在公元前3200年，这种金属就被埃及人用作永生的象征。但这只是冰山一角。铜的治疗和预防特性导致它:

    • 在已知最古老的医疗文件中提到过
    • 在公元前1600年的中国用于治疗心脏、膀胱和胃部疾病
    • 用作食物容器和器具，以减少儿童腹泻的发作
    • 加在战斗伤口上防止感染

    因此，许多古董和古代工具都以铜为特征。问题是:

    • 铜如何对抗现代病原体?
    • 这种金属能适应现代产品吗?万博网

    了解如何将铜材料数据纳入您的设计，查看万博Ansys GRANTA Materials Data for Simulation．


    铜能杀菌吗?当然了!

    我们对古代社会的技术优势进一步证明了铜的抗病毒和抗菌特性是有效的。

    根据史密森尼博物馆的研究，铜罐大战:

    • 军团菌是导致军团病的细菌
    • 耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)，一种耐抗生素的超级细菌


      铜能杀菌吗?一项研究表明，在医院表面使用它可以降低58%的感染率。

      • 中东呼吸综合征(MERS)，一种由高致命性病毒引起的疾病
      • H1N1, 2009年猪流感大流行的源头
      • 冠状病毒229E，一种导致感冒和肺炎的病毒

      更好的是，美国国立卫生研究院(NIH)据报道，COVID-19背后的SARS-CoV-2病毒只能在铜上存活4小时。相比之下，它只能靠塑料和钢铁生存两到三天。

      根据铜开发协会此外，黄铜和青铜也具有抗菌性能。例如,实验室测试和临床试验在美国，它们可以杀死MRSA等细菌。

      所以,是什么让铜如此特别？它的外层轨道层有一个自由电子，可以促进氧化还原反应，这种反应可以:

      • 阻止细胞呼吸
      • 破坏细胞膜
      • 穿刺病毒涂层

      铜离子还能破坏微生物中的DNA和RNA，这意味着它可以帮助防止产生超级细菌的突变。

      此外，所有这些反应都发生在金属干燥、潮湿或失去光泽的情况下，所以不要管它，让它自己发挥作用。

      根据临床试验铜合金组件的细菌数量减少了83%(与标准材料制成的表面相比)。此外，当病房中使用铜制成的组件时，感染率降低了58%。

      如何将铜元素融入产品设计中

      将铜、黄铜和青铜融入产品设计已成为一种趋势。例如，医院开始这样做将其整合到轨道、设备和床上用品中．

      此外,增材制造技术可以生产抗菌铜产品万博网．

      那么，工程师们该如何迎头赶上，并开始在他们的产品中加入铜呢?万博网


        通过将铜加入到经常接触的产品中，就像这个水龙头，工程师们将能够帮助减少感染的传播。

        不幸的是，他们不能采用一种金属制成的设计，一对一地替换材料，并期望同样的性能。

        虽然铜、黄铜和青铜被用于古代和古董物品，如器皿、武器和门把手，但它们都是昂贵的材料选择。因此，工程师将需要最大限度地提高他们的设计性能，同时减少材料的使用量。

        这意味着铜设计的产品开发将需要结合仿真、拓扑优化和测试。为了获得执行这些任务所需的材料数据，工程师可以使用万博Ansys GRANTA Materials Data for Simulation．

        一旦他们获得了所需的数据，他们就可以在开发周期内使用这些数据来做出最佳设计，以帮助对抗未来的大流行和季节性流感。

        所以，也许产品看起来会更万博网蒸汽朋克COVID-19灾难何时结束?要拥抱这种美学，以及它的救命潜力，请点击查看万博Ansys GRANTA Materials Data for Simulation．

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