Inspirowane naturą metale o właściwościach antybakteryjnych
W różnych sektorach – od lotnictwa po medycynę – coraz częściej stosuje się materiały wzorowane na roślinie lotosu, którego liście mają właściwości samoczyszczące. Dzięki nierównej strukturze powierzchni pokrytej kryształkami wosku w kształcie rurek woda opadająca na te liście tworzy kulki, które odprowadzają z nich kurz i brud. Wykorzystując ten naturalny efekt lotosu, zespół naukowców opracował nowatorską metodę produkcji samoczyszczącej się blachy w skali przemysłowej. Przy wsparciu finansowanego przez UE projektu TresClean zespół stworzył szorstką powierzchnię metalu, która zmniejsza zwilżalność i zapobiega przyleganiu bakterii. W komunikacie sieci Science|Business Network, zrzeszającej organizacje przemysłowe, badawcze i prawodawcze, opisano zasady działania technologii: „W projekcie TresClean wykorzystano urządzenia do cięcia laserem o wysokiej mocy do stworzenia mikroskopijnych »kolców« i »grzbietów« w blasze, które powodują »odbijanie się« płynów od szorstkiej mikrotopografii, naśladującej powierzchnię liści lotosu”. Zmniejszenie ryzyka skażenia bakteryjnego W tym samym komunikacie wyjaśniono, że struktura ta „tworzy miniaturowe kieszenie powietrzne, które minimalizują obszar styku pomiędzy powierzchnią a płynem, co przypomina spoczywanie na desce ponabijanej igłami”. Jak wyjaśnia koordynator projektu prof. Luca Romoli: „W ten sam sposób, w jaki liście lotosu samodzielnie się czyszczą, opracowane przez nas poszarpane, chropowate powierzchnie pozwalają wodzie pozostać w formie kulistych kropelek, zapobiegając rozprowadzaniu zabrudzeń, bez konieczności stosowania środków czyszczących czy chemikaliów”. Dodaje także: „Bakterie nie mają jak przywrzeć do powierzchni, ponieważ kontakt z powierzchnią metalową i cieczą zostaje zmniejszony o ponad 80 %. Mamy więc do czynienia z antybakteryjnym metalem”. Techniki zastosowane w TresClean „będą wykorzystywane do produkcji samoczyszczących i aseptycznych części maszyn dla przemysłu spożywczego (np. komponentów mających kontakt z żywnością biologiczną) i urządzeń gospodarstwa domowego (np. zmywarek do naczyń)”, czytamy na stronie internetowej projektu. Mniej faz czyszczenia W komunikacie prof. Romoli opisuje znaczenie projektu: „Kadzie w zakładach mleczarskich trzeba czyścić co 6–8 godzin, aby uniknąć gwałtownego wzrostu bakterii. Utrudnia to użytkowanie i w efekcie negatywnie wpływa na wydajność”. Dalej tłumaczy: „Pozwalając zaoszczędzić kilka godzin dziennie przeznaczanych na czyszczenie, nasza technologia umożliwi poprawę wydajności w związku z mniejszą liczbą cykli sterylizacji i krótszym czasem czyszczenia w ramach całego procesu produkcji. Pozwoli również na zmniejszenie zużycia energii za sprawą mniejszej liczby etapów czyszczenia, dzięki czemu produkcja żywności będzie szybsza, bezpieczniejsza i bardziej opłacalna”. Prof. Romoli twierdzi też, że rozwiązanie TresClean może być również przydatne w medycznych narzędziach tnących i sterylnych powierzchniach, a także w innych zastosowaniach. Realizowany aktualnie projekt TresClean (High ThRoughput lasEr texturing of Self-CLEANing and antibacterial surfaces) powstał z zamiarem „przekształcenia teksturowania laserowego powierzchni z procesu o niskiej produktywności, ograniczonego przez brak mocy i słabą manipulację wiązką światła, w proces o wysokiej wydajności, wykorzystujący ultrakrótkie impulsy laserowe o wysokiej mocy i skanery o dużej prędkości”, czytamy w serwisie CORDIS. Partnerzy projektu mają nadzieję, że uda im się zwiększyć skalę zastosowania technologii laserowej do połowy 2019 r. Więcej informacji: strona projektu TresClean
Kraje
Włochy
