石墨烯控制技术能消灭99.9%表面细菌

石墨烯以其强大的杀菌性能，有望成为抗击耐药细菌领域的颠覆性技术。瑞典查尔姆斯理工大学研究人员利用普通冰箱贴中的磁铁技术，研发出一种超薄的针刺状表面，作为导管和植入物的涂层，可杀死医疗设备表面99.9%的细菌。相关论文发表在近日出版的《先进功能材料》杂志上。

医源性感染是全球普遍存在的问题，给患者带来巨大痛苦，导致高昂的医疗费用，并增加了抗生素耐药性的风险。大多数医源性感染与各种医疗产品的使用有关，如导管、髋关节假体、膝关节假体和牙科植入物，细菌能通过这些医疗设备表面进入人体。

研究团队此前已经证明，垂直排列的石墨烯薄片可防止细菌附着在基材上，薄片可将细菌切割成碎片并杀死。但是，他们一直无法控制石墨烯薄片的取向方向，因此无法将材料应用于医疗设备表面。

现在，研究团队找到一种方法，可在多个不同方向上以非常高的取向一致性来控制石墨烯的效果。这种新的取向方法能将石墨烯纳米片整合到医用设备表面，可杀死99.9%的细菌，为制造医疗石墨烯杀菌设备提供了可能性。

通过以圆形排列方式布置磁体，使阵列内的磁场排列成直线方向，研究人员成功诱导石墨烯均匀取向，并在任何形状的表面上都达到了极高的杀菌效果。这一方法被称为“海尔巴赫阵列”，意味着在磁体阵列内部，磁场得到加强并变得均匀，而在另一侧则减弱，从而实现了石墨烯的强单向取向。这种技术与冰箱贴中的磁铁技术相似。

研究人员还表示，这种新技术在电池、超级电容器、传感器和耐用防水包装材料等领域也有巨大的应用潜力。