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万博ANSYS的博客
2020年5月1日
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
普通大众在如何保护自己免受细菌传播方面变得越来越精明,这对现在和未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。
这个古老的门把手应该经常被人碰触。值得庆幸的是,它是由铜制成的,所以它具有天然的抗菌特性。
但这实际上是对材料经典应用的回归。甚至在人类了解微生物是什么之前,他们就使用铜及其合金黄铜和青铜来抵御微生物。
根据史密森学会早在公元前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。铜的治疗和预防作用使它成为:
因此,许多古董和古代工具都以铜为特色。问题是:
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更好的是,美国国立卫生研究院报道称,新冠病毒背后的病毒SARS-CoV-2只能在铜上存活4小时。相比之下,它可以在塑料和钢铁上存活两到三天。
根据铜业发展协会黄铜和青铜也具有抗菌性能。例如,在实验室测试和临床试验中它们可以杀死像耐甲氧西林金黄色葡萄球菌这样的细菌。
所以,是什么让铜如此特别?它的外层轨道壳层有一个自由电子,促进氧化还原反应,它可以:
铜离子还能够破坏微生物内部的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,当金属干燥、潮湿或失去光泽时,所有这些反应都会发生,所以不要管它,让它自己发挥作用。
根据临床试验铜合金部件的细菌减少了83%(与标准材料制成的表面相比)。此外,当病房中含有铜制成的成分时,感染率降低了58%。
通过将铜加入到经常接触的产品中,比如这个水龙头,工程师们将能够帮助减少感染的传播。
不幸的是,他们不能采用由一种金属制成的设计,一对一地替换材料并期望相同的性能。
尽管铜、黄铜和青铜在古代和古董物品中都有使用,比如器皿、武器和门把手,但就价格而言,它们是昂贵的材料选择。因此,工程师们需要在减少材料用量的同时,最大限度地提高设计的性能。
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材料模拟数据.
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产生最佳设计,从而帮助对抗未来的流行病和季节性流感。
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?拥抱这种美学,以及它拯救生命的潜力,点击这里万博Ansys GRANTA材料模拟数据.
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