[코로나바이러스 죽이는 열 장갑] 사용자의 피부를 태우지 않고 열로 코로나바이러스를 죽이는 장갑이 개발되었다. 이 소재는 열로 바이러스를 죽이지만 만지면 시원함을 유지한다. 이는 개인 보호 장비(PPE)를 만들고 사용하는 방식을 변화시켜 현재의 재료 및 관행과 관련된 오염 및 탄소 발자국을 줄일 수 있다.

라이스대학교에서 디자인한 새로운 소재는 외부 표면에 바이러스에 대한 치명적인 열을 담고 있는 반면 뒷면은 시원함을 유지한다. 복합 섬유 기반 소재는 줄(Joule) 가열을 사용하여 SARS-CoV-2와 같은 코로나바이러스 표면을 5초 이내에 오염 제거하여 바이러스를 최소 99.9% 효과적으로 죽인다. 이 소재로 제작된 웨어러블 품목은 장갑 한 켤레로 수백 가지 용도를 처리할 수 있어 폐기된 일회용 니트릴 장갑으로 인해 발생할 수 있는 거의 20파운드의 폐기물을 방지할 수 있다. "팬데믹 기간 동안 개인 보호 장비(PPE) 폐기물의 양이 급증하고 공급망 부족으로 인한 문제로 인해 재사용 가능한 PPE의 필요성을 깨닫게 되었다."고 ACS Applied Materials and Interfaces에 발표된 자료에 대한 연구의 주요 저자이자 라이스대학교의 기계 공학 대학원생인 마르퀴즈 벨(Marquise Bell)은 말한다.“이 작업은 일회용 개인 보호 장비(PPE)에서 벗어나 체계적인 전환을 위한 길을 열어준다. “가장 좋은 점은 청소하기 위해 장갑이나 기타 보호복을 벗을 필요조차 없다는 것이다. 이 물질을 사용하면 몇 초 안에 오염을 제거할 수 있으므로 당면한 작업으로 돌아갈 수 있다.” 전류를 사용하여 직물은 외부 표면을 섭씨 100도(화씨 212도) 이상의 온도로 빠르게 가열하는 동시에 사용자 피부 근처의 뒷면은 정상 체온에 가깝게 유지하여 최대 약 36도(화씨 97도)에 도달한다).벨(Bell)은 “장치는 바이러스를 효과적으로 죽일 수 있을 만큼 뜨거워져야 하지만, 사용자에게 화상을 입거나 불편함을 줄 정도로 뜨거워져서는 안 된다.”고 말한다. "우리는 후자가 발생하지 않도록 안전 메커니즘을 포함시켰다."다른 오염 제거 방법과 비교할 때 건열은 신뢰성이 높으며 보호 장비를 손상시킬 가능성이 적다. 그러나 적절한 온도까지 빠르게 가열되는 웨어러블을 만드는 데는 많은 작업이 필요했다. 이번 연구의 저자이자 기계공학과 조교수인 다니엘 프레스턴(Daniel Preston)은 “우리 연구실에서는 바이러스의 열적 불활성화에 대해 많은 조사를 해왔다.”고 말했다. "우리는 국립과학재단(National Science Foundation) 보조금의 지원을 받아 대유행 기간 동안 이러한 바이러스가 비활성화되는 메커니즘과 더 높은 온도에서 어떻게 가속화되는지 이해하려고 노력하기 시작했다." 초기 연구는 재료 설계에 도움이 되었다. 바이러스학 실험실에서 물질의 자가 오염 제거 능력을 확인하기 위해 실험을 수행한 생명과학 교수 이지 제인 타오(Yizhi Jane Tao)는 실험 데이터가 예측과 얼마나 밀접하게 일치하는지에 깊은 인상을 받았다고 말한다."우리는 이 새로운 소재에 대한 우리의 전문 지식을 기여할 수 있어서 매우 기쁘다."라고 타오(Tao)는 말했다. 연구에 도움을 준 타오 연구소의 대학원생인 카이 예(Kai Ye)는 장갑이 "감염성 테스트"를 잘 처리했으며 다른 유사한 바이러스로부터 보호할 것이라고 약속한다.외부 표면과 내부 표면 사이의 온도 차이를 고려하면 이 소재는 놀랍도록 유연하고 가볍다. 이는 스마트 섬유 소재에 대한 Bell의 연구 초점에 직접적으로 반영되는 위업이다. 벨(Bell)은 “나는 웨어러블 보조 장치에 사용하기 위해 적층할 수 있는 섬유 제품의 역학, 열역학 및 열 전달 과정을 연구한다.”고 말한다. “예를 들어 우주복은 여러 층으로 구성되어 있다: 가장 안쪽 층은 인체에 가까운 곳에서 많은 기능이 수행되는 곳이다. 그런 다음 그 사이에 많은 단열 층이 있고 그 위에는 보호복 외부에 더 단단하고 더 보호적인 층이 있다.”"스마트 섬유 소재를 사용하고 이를 우주복에 통합하여 무게를 줄이면서 다기능을 추가할 수 있는 방법을 살펴본다." 국립 과학 재단(National Science Foundation), 웰치 재단(Welch Foundation), NASA, 국립 GEM 컨소시엄, 라이스 펠로우 아카데미(Rice Academy of Fellows) 및 공유 장비 당국(Shared Equipment Authority)이 이 작업에 자금을 지원했다.출처: 라이스대학교