插入式增强过滤器提升了暖通空调系统的抗病能力 氧化石墨烯旨在通过吸收捕捉病原体

图：(从前到后）布朗大学分子微生物学和免疫学助理教授 Amanda M Jamieson 博士、Meredith Crane 和 Delia Demers。Greg Serpa 供图

故事开始于 2020 年 3 月爆发的 Covid 大流行。整个国家陷入瘫痪，每个人都在想方设法寻求帮助。当时，Graphene Composites公司正在与布朗大学合作开发一种氧化石墨烯配方，通过处理蚊帐来阻止蚊虫叮咬。

这项工作引发了一个想法：如果对配方进行修改，氧化石墨烯能否帮助杀死新冠病毒？在供应商和供应链的限制下，公司开始了配方的开发和测试工作，经过 12 个月的努力，公司确认了一种接近 100% 有效的配方。

下一个问题是如何部署这项技术。答案是用含有氧化石墨烯配方的增强型过滤器取代标准的 HVAC 空气过滤器。GC Halo 应运而生。

Graphene Composites公司在接下来的时间里对该技术进行了开发和测试，以确保其安全、有效，并能够适应全球不同地区漫长而详细的监管审批流程。

总部位于加利福尼亚州的创新生物分析公司（Innovative Bioanalysis）进行的冠状病毒气流测试表明，GC Halo 涂层空气过滤器在通过一次空气后就能显著降低空气中的SARS-CoV-2病毒含量，用他们的话说，”空气中SARS-CoV-2病毒含量的下降与制造商声称的空气过滤器能降低空气中活性病原体浓度的说法是一致的”。在通风管道气流中，GC Halo 涂层空气过滤器一次就能将空气中可存活的 SARS-CoV-2 降低 77%。预计随着使用次数的增加，这一比例还会提高。

测试中的一个重要发现是，GC Halo 是一种宽带抗病原体，对大多数病毒、细菌和真菌都有效。这意味着，只需更换一个过滤器，该技术就能广泛改善空气质量。

在全球实验室 SGS 针对霉菌（巴西曲霉）进行的单独测试中，GC Halo 涂层空气过滤器的杀菌效果达到了 99.99%，或者说，SGS 的报告显示，其效果是 “优秀 “等级的 10 倍。

控制霉菌是健康和安全方面的一个重要优先事项，但支持较高 MERV 等级过滤器所需的较高功率暖通空调系统往往会增加通风井中的湿度，导致霉菌生长增加。 无论现有 HVAC 系统的 MERV 等级如何，GC Halo 空气过滤器都能显著降低气流中的霉菌含量。

这一点非常重要，因为霉菌很难杀死，而且会削弱人体免疫系统。尽管防霉措施已经逐渐减弱，但人们对 GC Halo 空气过滤器提供的隐形保护仍有强烈需求。

与许多其他杀虫剂一样，防霉剂往往具有很强的毒性，而 GC Halo 无毒，在 20,000 多个样本中，氧化石墨烯/银纳米粒子配方没有脱落。

从可持续发展和环保的角度来看，GC Halo 过滤器可以直接替换现有设备，避免了对现有设备的任何改动，并以更低的 MERV 等级提供抗病原体效果，最大限度地减少了能源消耗。同样，它们也有助于避免改装紫外线净化设备，因为紫外线净化设备的安装和运行成本都很高。

传统的过滤器测试方法通常侧重于颗粒类型和尺寸。而 GC Halo 则根据其捕获和杀灭病原体的能力来衡量，是抗病原体空气过滤器的一个新类别。

GC Halo 是一种氧化石墨烯银纳米粒子配方。氧化石墨烯的设计目的是通过吸收来捕获病原体，而纳米银粒子则被设计成特定尺寸，以可靠地杀死被捕获的病原体。这两种成分协同作用，相互促进。正是这种氧化石墨烯和纳米银颗粒的结合使溶液的功效提高了四倍。

GC Halo 可以像染料或墨水一样涂抹在基材上，使其成膜形成单个纤维。这样，GC Halo 就有可能应用于高效抗病原体涂层的织物，如防止军团病和高温潮湿环境下空调系统中的黑霉菌。