原創 鄧可星 動脈網
材料的表面不僅是我們日常生活中物理接觸最多的部分，它們還在一定程度上決定了材料的性能。因此對其表面的研究和改進可以讓材料更健康、更便利地服務我們的生活。近年來，通過對材料表面的蝕刻、改質、被覆等工藝的研究，逐漸發展出一些新型表面材料，這些材料可在浸潤性、化學穩定性、機械耐磨性、生物相容性等多方面提升基材性能。
武漢中科先進技術研究院（以下簡稱「武漢先進院」）由中國科學院深圳先進技術研究院、武漢市和武漢開發區聯合組建，是中國科學院研究所在武漢市成立的第一家企業法人新型研發機構。
武漢先進院的超表面材料及裝備中心（SMEC，以下簡稱「超表面中心」）致力於表面塗層和刻蝕材料及裝備的關鍵技術攻關以及工程化。近年來，超表面中心研發的新型薄膜或塗層材料及其配套設備，賦予了普通材料表面更優的浸潤性、光學性、微生物消殺性。
疫情期間大展身手
納米防霧噴劑
疫情期間，受防護服不透氣、天氣寒冷等因素影響，全副武裝的醫護人員護目鏡和眼鏡上極易起霧，非常影響救護操作。為防止鏡片起霧，有的醫生塗上洗潔精或碘伏，有的醫生噴玻璃防霧劑，但大多效果不佳，只能在模糊的視野中救治病人，甚至有醫護人員反饋「打個針連血管都看不清」。
得知這一狀況後，武漢先進院超表面中心立足自身優勢，技術團隊緊急攻關，僅用1周時間便成功研發出了「納米防霧噴劑」，並完成了防霧噴劑的生產中試、灌裝生產線構建以及相關企業標準的建立。
這種新型防霧塗層通過構築一種特殊的非離子表面活性劑的分子結構，吸附空氣中的水分子並使其表面張力降低，減小水在玻璃表面的接觸角，使水分子擴散於玻璃表面，形成超薄的透明水膜，防止光線散射，從而起到防霧的作用。
納米防霧塗層
與同類產品相比，武漢先進院研發製造的「納米防霧噴劑」不僅能在醫院嚴苛的工作條件下能保證至少6小時不起霧，而且適用於樹脂、玻璃、塑料等多種鏡片表面，保證醫務工作者佩戴防護裝置時不受霧氣影響，更專注、更安全地投入到這場抵抗病毒的戰鬥中。
在實現產品量產後，武漢先進院向武漢第一人民醫院、武漢方艙醫院等疫情防控一線近百家醫院捐贈了超過一萬支防霧噴劑，並且得到了相當積極的反饋。
目前，這種防霧技術已成功實現了溼巾、眼鏡布、噴劑等多種產品形式，可以更大範圍方便人們應對汽車玻璃、浴室玻璃、眼鏡等由於起霧帶來的安全、衛生、便利等方面的問題。
抗病毒塗層
除了「納米防霧噴劑」，武漢先進院超表面中心研發出基於智能微膠囊技術的新型抗病毒塗層也在這次疫情中大展身手。
微膠囊是利用有機或無機材料外殼包裹特定的固體、液體或氣體芯材，製成微米甚至納米級尺寸的顆粒。微膠囊對目的物芯材的原有化學性質絲毫無損，然後逐漸地通過某些外部刺激或緩釋作用使目的物的功能再次在外部呈現出來，或者依靠囊壁的屏蔽作用起到保護芯材的作用。
智能微膠囊
事實上，無論是否在疫情期間，抗病毒塗層的最主要作用都是維護公共衛生安全和防止傳染病發生。傳統消毒劑隨著有效成分的揮發或失效，消殺功能隨即消失。而這種採用智能微膠囊技術的新型抗病毒塗層不同於傳統消毒劑，使用一次後，可以連續地保持對材料表面特定微生物的快速消殺，有效濃度可保持數天甚至一個月。
分階段進行的研發管理
超表面中心能夠在成立較短的時間內實現多項技術和產品的突破，並在疫情期間如此迅速地完成研發、生產等工作，歸功於科研團隊優秀的研發能力和堅韌的職業素養，更得益於武漢先進院對研發項目的管理模式。
武漢先進院的研發項目分為技術研發和產品研發兩個階段。對於一家著眼成果轉化的工業技術研究院，如果不能形成具有應用價值的產品，先進技術的意義將難以體現。武漢先進院超表面中心主任楊博士在接受動脈網的採訪時表示，技術研發和產品研發各有側重點，團隊中的成員也都有各自擅長的領域，要通過科學的項目管理，以提高研發的效率。
一般來說，武漢先進院會針對技術研發和產品開發不同的特點進行的研發項目管理。
技術研發側重於核心技術攻關，不局限於某一個產品形態，採取更靈活的管理方式，給予研發人員足夠的自由度，並激發其創造性。產品研發側重於核心技術的應用以及用戶體驗的提升，有明確的目標和詳細的研發及產品路線圖。
技術研發為產品研發提供底層核心技術支撐，產品研發為技術研發反饋市場需求，兩者有機結合形成一套完善的管理體系。並且通過全面的市場調研、嚴謹的數據分析、精準的項目可行性論證來嚴格篩選出最具可行性的項目，從源頭保證研發項目的成功率。
目前，武漢先進院超表面研究中心有5個產品已經投入生產，其中3個正在進行新一輪的技術迭代。
各項技術合作研發
武漢先進院除了超表面研究中心外，還有生物材料研發中心（BMC）、電子信息材料研發中心（EMC）和前瞻性研發中心（PMC）三個科研中心，每個中心都有自己特有的研發項目和技術，包括基因治療載體、玄武巖纖維、二維材料、等離子技術和裝備等。各個特有技術之間、技術和設備之間都可以互相促進，推動更多的技術和產品的產生，這也是武漢先進院的一大優勢。
目前，武漢先進院超表面中心正在研究如何將浸潤性和抗病毒性這兩項功能結合起來。楊博士在採訪中提到，病毒只有在溼潤的條件下能夠生存，如果能將防水和抗病毒這兩項技術結合起來協同作用，效果會更好。此外，如何使塗層材料在防霧、防水性能方面更進一步，實現更好的使用效果和更長的持續時間也是超表面中心正在進行技術攻關的方向。
武漢先進院總經理康翼鴻博士在接受動脈網的採訪時表示，他們下一步計劃通過與企業達成項目合作來進一步開拓市場。與此同時，超表面研究中心也正在註冊自己的品牌「鏡界科技」，相信該品牌的多種產品很快就會進入市場，讓超表面中心的研發成果更廣泛地應用於我們生活的方方面面。
*文中圖片來源：武漢先進院官網
文 | 鄧可星
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原標題：《武漢先進院：疫情期間研發出鏡界納米防霧噴劑，為數萬醫護人員提供至少6小時清晰視野》
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