用于加热、通风和空调系统的过滤器的纳米涂层可以捕获和杀死污染物SARS-Cov-2它可能被证明是对抗人类冠状病毒大流行的有用工具。詹姆斯·贝克威尔采访了这种涂层的发明者、柯伦生物技术公司创始人谢默斯·柯伦，以了解更多信息。

今年，人类冠状病毒(covid-19)大流行对全球产生了深远影响，但很少有地方比美国纽约市受到的打击更严重。根据该市健康和精神卫生部门的数据，3月、4月和5月，该市有近1.8万人死于covid-19。今年夏天，在经过严格的封锁后，这座城市开始重新开放，因为对病毒的传播进行了一些控制，并采取了我们许多人现在熟悉的预防措施——比如戴口罩和保持社交距离。在该市的一所法院，这些措施正在加强，对建筑的供暖、通风和空调(HVAC)系统进行了小规模的修改，使其能够剥离SARS-Cov-2从空气中传播的病毒

暖通空调系统中的空气过滤器经过疏水、水基纳米涂层处理，使它们能够捕获空气中或雾化的液体液滴SARS-Cov-2．据其开发商，美国德克萨斯州休斯顿的Curran生物技术公司称，这种涂层价格低廉，易于应用，而且不会抑制空气通过过滤器的流动。

目前，有三种车辆用于传动SARS-Cov-2卫生当局承认:人们在说话或咳嗽时产生的小液滴，可能进入站在附近的人的眼睛、嘴或鼻子;被污染的表面;以及被感染者吸入的气溶胶。在没有通风的封闭空间中，这些气溶胶悬浮在空气中，并随着时间的推移变得越来越集中——增加了感染的风险。柯伦生物技术公司的创始人谢默斯·柯伦说:“欧洲秋季出现的covid-19病例激增，部分原因是人们在封闭空间内相互接触。如果你能清洁这些房间里的空气，感染率将会大幅下降。”

用来自外部的新鲜空气稀释室内空气可降低受感染气溶胶的密度。这可以通过简单地打开窗户来实现，但这一行动过程会产生湍流，将一个人释放的受感染气溶胶携带到房间里的其他居住者。此外，它还会让纽约等地的空间不舒服，那里的冬季气温经常下降到0摄氏度以下。新鲜空气也可以通过暖通空调系统引入空间，但在寒冷的气候条件下，这些空气需要加热，这是一个能源密集型的过程。

同时也是休斯顿大学物理学教授的柯伦在研究这个问题时，想知道是否有一种方法可以清洁和循环空间内的空气，从而消除与冷空气吸入有关的任何问题。要做到这一点，他需要一个过滤器，可以去除SARS-Cov-2空气中的病毒

暖通空调系统中使用的过滤器以其最低效率报告值(merv)为特征，这反映了它们捕获颗粒的能力，美国许多家庭暖通空调系统默认安装了MERV-8过滤器。Curran说:“MERV 8过滤器也常用于大型建筑，如医院和学校，但要使空气清洁95%，就需要过滤45次。”具有MERV-13或更高评级的过滤器可以捕获更小的颗粒，包括病毒，但它们的价格大约是低评级过滤器的五倍。也许更重要的是，它们的密度更大，结构更复杂，因此对空气的渗透性更低。这意味着暖通空调系统将不得不更努力地工作，消耗更多的能源，才能将空气从它们中抽走。事实上，要运行merv等级更高的过滤器，该系统可能必须全部更换——这是一笔巨大的资本支出。此外，即使具有高MERV评级的过滤器也不能捕获所有病毒。

为了解决这个问题，Curran利用了他开发疏水纳米涂层的丰富经验。他建立了一家成功的公司Integricoate，该公司生产防止建筑材料表面滋生霉菌的涂料。Curran继续说:“我们多年前就开始开发织物涂料，作为传统防水涂料的无氟化合物替代品。这些涂层可以抗菌甚至抗病毒，但当时美国纺织业并不感兴趣。因此，我们完全放弃了纺织品，专注于建筑材料。”

然而，随着人类冠状病毒大流行的爆发，柯伦意识到他的涂层的特性可以用于对抗病毒。他说:“2020年3月，我们开发了口罩的疏水涂层，可以防止任何水滴从口罩中渗透，并一直与一家大型面料公司生产口罩，预计将在2020年12月底之前推出。”

柯伦公司的过滤器涂层也遵循类似的原理。一旦应用，这种无毒、疏水、硅基材料就会在织物过滤器中包裹在纤维周围。虽然它不会改变纤维的尺寸——因此也不会改变过滤器的透气性——但涂层确实会阻止水滴通过它们。涂层的疏水性确保这些液滴蒸发，导致其中包含的病毒粒子在被捕获后约半小时内脱水。柯伦说:“不像你在洗衣粉中发现的活性成分。我们所做的只是去除病毒传播的载体——湿气。”事实上，柯伦补充说，花粉和其他没有被液体包裹的颗粒仍然会通过过滤器。

涂层显然是有效的。柯伦说，在休斯敦的独立实验室“水透镜”(Water Lens of Houston)进行的测试已经证实，用这种涂层处理过的过滤器捕获了空气中的或雾化的水滴SARS-Cov-2而相比之下，它通过未处理的相同MERV额定值的过滤器。此外，在暴露半小时后，实验室在处理过的过滤器表面甚至找不到微量的病毒核糖核酸(RNA)。

这种涂层价格低廉，而且在液体中，可以很容易地应用到使用手泵等过滤器上。柯伦说:“使用我们的涂层，我们可以创造一种比MERV 16过滤器更好地阻止病毒的MERV 6或8过滤器。此外，这种过滤器不需要投资资本设备来使用。”

这种涂层正在纽约市法院的暖通空调系统中进行试验。柯伦说，由于早期受到了如此严重的打击，该市当局非常愿意接受新冠肺炎大流行带来的问题的新解决方案。他继续说:“他们能够在夏天用外部空气冲洗建筑内部，但在冬天，外部空气非常寒冷，需要持续大量加热到18-20°C。这需要大量的能源，这是这座城市竭力避免的。因此，一个可以有效清洁建筑内部空气的系统非常有吸引力。”

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Curran生物技术公司目前正在美国其他地区推广这项技术，并希望到2020年底在欧洲建立制造业务。柯伦总结道:“这种涂层是应对covid-19大流行的众多解决方案之一，也是一个重要的解决方案。戴上口罩，洗手，清洁表面和空气。如果采取了这些预防措施，感染的风险是最小的。”

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