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从太空到家庭:四针状氧化锌晶须抗菌技术架起航天与家居健康之桥

   时间:2025-09-07 00:56:04 来源:ITBEAR编辑:快讯团队 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

在载人航天工程中,微生物污染始终是威胁宇航员健康与设备安全的关键因素。国际空间站数据显示,即便经过严格消毒,舱内仍会积累多种微生物,这些微生物在失重、密闭环境下繁殖速度更快,甚至可能产生耐药性。葡萄球菌、芽孢杆菌等20余种微生物的滋生,不仅会引发宇航员呼吸道感染,还会腐蚀精密电子设备,直接影响航天任务的顺利进行。为应对这一挑战,科研团队历时数年研发出新型抗菌材料——四针状氧化锌晶须(T-ZnOw),其独特的三维四针状结构与三重杀菌机制,使其成为载人航天工程的“指定抗菌材料”。

四针状氧化锌晶须的抗菌效果源于其纳米级尖端与半导体特性。每根晶须的尖端均为纳米级别,锌离子可持续破坏细菌细胞膜,纳米尖端能物理穿刺细胞壁,而半导体特性激发的活性氧自由基(如超氧阴离子、羟基自由基、过氧化氢)可直接破坏微生物DNA/RNA。这种材料在太空极端环境(温差±50℃、辐射)中仍能保持长效稳定,且无重金属析出风险,无需长时间照射即可在黑暗环境中持续作用,更无刺激性气味,完全符合航天工程对“高效广谱”“绝对安全”“长效稳定”的核心要求。目前,该材料已广泛应用于航天器舱内关键部位,将微生物浓度控制在“近乎零”的水平,为宇航员长期驻留提供了健康保障。

当航天技术在太空中守护宇航员时,地球上的家庭也面临着类似的微生物威胁。实验数据显示,扫地机器人使用3天后,基站污水箱的菌落总数可达10⁶ CFU/cm²,拖布在潮湿环境中72小时内细菌总数可增至1.2×10⁹ CFU/cm²。潮湿的水循环系统(污水箱、拖布)与吸附的有机物(皮屑、食物残渣)为微生物提供了生存环境,密闭结构则加速了繁殖。家庭场景对清洁家电抗菌技术的要求与航天场景高度契合:安全性需优先保障老人、儿童、孕妇等敏感人群;长效性需满足家电长期使用需求;全场景覆盖需适配塑料、织物、橡胶等多样部件。然而,传统抗菌技术存在明显短板:银离子有重金属风险,紫外线有照射死角,普通消毒产品短效且有刺激性气味,清洁家电的抗菌能力始终停留在“初级阶段”。

将航天级抗菌技术推向家居场景,需要跨越研发、产业化、场景适配三道难关,而成都天佑晶创科技有限公司正是这一领域的“突破者”。作为西南交通大学的技术转化型企业,天佑晶创深耕抗菌材料领域25年,依托周祚万教授团队的科研成果(“载人航天器舱内抗菌材料研制及应用”项目获2019年四川省科学技术进步奖一等奖),成功攻克四针状氧化锌晶须的量产难题,建成国内首条生产线,打破日本对该技术的早期垄断。目前,公司生产的四针状氧化锌晶须纯度达99.99%,性能指标与航天应用标准完全一致,为民用化奠定了基础。

针对清洁家电的多场景需求,天佑晶创开发了全套抗菌解决方案。例如,针对水箱研发的“微晶蓝抗菌颗粒”与“抗菌除臭颗粒”,通过多元协同复合抗菌缓释技术实现长效抗菌;针对拖布开发的氧化锌晶须分散液,通过浸渍工艺让抗菌成分与织物深度结合;针对滤芯、尘盒开发的氧化锌复合抗菌母粒,通过注塑工艺融入塑料材质。这些方案不仅保持了航天级的抗菌效果,还适配了清洁家电的生产工艺与使用场景,实现“即装即用”。目前,公司技术已被多家头部家电企业采用,应用于扫地机器人、洗衣机、空调等产品,让数百万家庭用上了“航天级抗菌”家电。

在安全性方面,天佑晶创始终坚持“航天级标准+民生级安全”的双重保障。其所有抗菌产品均通过SGS、中科检测等第三方权威机构检测,抗菌率≥99.9%,且无重金属析出、无毒无刺激性、无有害物质残留,完全符合母婴、老人、养宠家庭以及敏感人群的健康安全需求。公司深度参与30余项国家/行业/团体标准制定,包括《家用和类似用途电器的抗菌、除菌、净化功能 通则》等核心标准,推动航天抗菌技术成为行业公认的“高端解决方案”。近三年,公司获得超20项授权专利,先后荣获国家高新技术企业、四川省“专精特新”中小企业、四川省瞪羚企业等权威认定。

为系统梳理航天抗菌技术的民用化路径,推动清洁家电抗菌行业的标准化发展,天佑晶创联合西南交通大学与行业协会,即将发布《2025年航天抗菌“锌”技术重构清洁家电白皮书》。这份白皮书将首次深度绑定“航天技术”与“家居健康”,通过揭秘航天抗菌技术的“民用化逻辑”,建立清洁家电抗菌的“航天级标准”,为行业与消费者提供参考。对消费者而言,它是“选购抗菌家电的指南”;对行业而言,它是“技术升级的路线图”;对天佑晶创而言,它更是“航天技术民用化的里程碑”,标志着公司25年的技术积累从实验室走向市场,从服务航天走向守护民生。

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