Herstellung von Ag@Cu Mikro-Nano-Beschichtungen durch laserinduzierte Rückübertragung und Verifizierung der antibakteriellen Wirkung

WENG Zhankun ,  

LUO Yinghui ,  

HU Junting ,  

XIA Liqun ,  

ZHAO Zhen ,  

LI Tao ,  

WANG Guanqun ,  

LIU Tong ,  

QIAO Jian ,  

摘要

Angesichts des Problems der bakteriellen Kontamination von Handyhüllen-Oberflächen und unzureichender antibakterieller Leistung wird eine Handyhülle mit hoher antibakterieller Wirksamkeit vorgeschlagen, die mittels der Laserinduzierten Rückübertragungstechnologie (Laser-induced Backward Transfer, LIBT) hergestellt wird. Als Basis dient eine handelsübliche transparente Handyhülle, auf deren Oberfläche mittels LIBT erfolgreich eine Ag@Cu mikro-nano Verbund-Antibeschichtung aufgebaut wurde. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass die Laserleistung positiv mit dem Gehalt der Elemente der Mikrostruktur-Beschichtung korreliert, der Massenanteil der Ag@Cu-Elemente mit zunehmender Leistung ansteigt, eine effiziente Herstellung in atmosphärischer Umgebung möglich ist, das Verfahren einfach und kostengünstig kontrollierbar ist. Die Mikrostruktur-Beschichtung zeigt eine signifikante Hemmwirkung auf grampositive (Staphylococcus aureus) und gramnegative (Escherichia coli) Bakterienstämme. Bei einer Laserleistung ≥16 W übersteigt die antibakterielle Rate 99,99 %, der erhöhte Massenanteil des Cu-Elements verstärkt direkt die antibakterielle Wirkung. Diese Arbeit überwindet die Grenzen traditioneller Technologien, indem sie eine hochpräzise Herstellung von mikro-nano Strukturen auf der Oberfläche eines transparenten Substrats ermöglicht, die Prozessparameter genau steuerbar sind, geeignet für die Massenproduktion und eine Referenz für das Design und die Herstellung neuer antimikrobieller Oberflächen bietet.

关键词

laserinduzierte Rückübertragung; Ag@Cu Mikro-Nano-Struktur; antibakterielle Wirkung; Handyhülle

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