科技是战胜疫情的关键法宝。自新冠肺炎疫情发生以来，清华大学摩擦学国家重点实验室积极响应国家和社会的号召，利用自身优势，结合自身技术，研制出“阿荼”体温测量与信息采集设备、以缓释二氧化氯技术为核心的空气净化凝胶等一系列帮助抗疫的设备与产品，为坚决遏制疫情蔓延势头、为人民群众的健康生活提供了强有力的科技支撑和保障。

阿荼机器人

2020年，中国与新冠肺炎病毒打了一场遭遇战，每一个人都被动员起来，或主动或被动的参与到这场“战疫”中。体温初步筛查是疫情防控的关键手段之一。当前非接触式测温存在三个“痛点”：①额温枪用于室外测温，准确性难以保证，经常出现“离谱”的体温；②室内测温，会导致被感染人将病原体带到室内，增加了感染风险和疫情防控难度；③人工操作测温，效率低、劳动强度大、缺乏安全感，且有感染的可能性。因此，室外环境的高准确度、高效的无人化测温是疫情防控中体温筛查的有效且安全的手段。

摩擦学国家重点实验室微纳制造研究室的刘辛军教授团队在这样的背景下研发了“阿荼”体温测量与信息采集设备。阿荼的技术方案、机器构型、测温模型等均来自实验室师生的研究。在疫情防控的关键阶段，各个型号的阿荼驰援烟台各中学、北京协和医院、武汉同济医院的同时，也值守在清华大学附属医院、校门口、校内科研楼等处。

阿荼秉持着将病原体挡在门外的理念，可在室内和室外环境下实现往来行人体温的无人化快速筛查，其优势在于测温稳定且准确度高（优于0.2℃），对环境的适应性强，温湿度适用范围大（工作环境温度-15℃~42℃，工作环境湿度5%~95%），且可快速完成单人次体温检测。针对清华复学需求，定制集成了识别“两证一码”的功能，可识别身份证件、校园卡以及紫荆码，建立身份信息与体温的关联，高效完成数据云端安全上传，同时可实现身份验证功能，根据学校开发的“清华紫荆”管理系统核查行人有无通行权限。

图 1 阿荼机器人的结构组成及其测温响应

目前，清华大学要求每名在校师生每天都要进行至少一次有效的“机器测温”（即身份信息和体温同时上传“清华紫荆”管理系统），否则紫荆码会变为橙色，学生校园卡也无法打开门禁。在清华，阿荼是唯一可实现“两证一码”识别并与“清华紫荆”联网交互功能的设备，也是唯一可让师生自助高效完成“机器测温”的设备。

图 2阿荼机器人接受邱勇校长的检阅

针对疫情爆发以来消毒除菌的迫切需求，清华大学摩擦学国家重点实验室表界面微纳技术研究团队结合自身科研技术储备，紧急科研攻关，在新冠肺炎疫情初期研制并批量试产出一批以缓释二氧化氯技术为核心的空气净化凝胶。其技术突破在于，采用有机凝胶为二氧化氯缓释反应载体，运用气态缓释原理，有效降低二氧化氯氧化反应速度，缓释时间更容易控制。在一定区域内，通过气体分子的布朗运动扩散，长期实现空气中稳定的二氧化氯浓度为0.01—0.03ppm，达到长效低浓度持续消毒，起到防护病毒传播的效果。

图 3 空气净化凝胶的研发过程和最终产品

相比传统喷洒消毒液的方式，缓释二氧化氯成分安全，操作简单，可以实现长期持续消毒，无死角覆盖，是一种更好的消毒方式。伴随有效成分二氧化氯的消毒杀菌，凝胶颜色逐渐由亮黄绿色变为无色。当凝胶颜色变为无色时，可及时更换。通过凝胶颜色判断余量，使用进度一目了然。

图 4 空气净化凝胶的实际效果

此空气净化凝胶不仅可以用于医院、复工企业、公共交通等场所的消杀工作中，还可用于家庭日常的消毒杀菌。为新冠战“疫”提供了绿色、安全、长期高效的消毒除菌新手段。