Lodówka bez brudu i śladów palców – to możliwe!
Czy można mieć czystą lodówkę lub piekarnik bez używania detergentów lub wysokiej temperatury? Tak, jak twierdzą naukowcy z finansowanego przez UE projektu LAMPAS. Opracowany przez zespół badaczy laser daje możliwość obróbki metalu w taki sposób, że nie osadza się na nim woda, brud ani tłuszcz. Poddanie blachy działaniu lasera o dużej mocy pozwala nadać jej właściwości antybakteryjne i zapobiegające osadzaniu się tłuszczu, dzięki czemu w przyszłości możliwe będzie stworzenie lodówek i zmywarek do naczyń, na których powierzchni nie utrzymuje się żadna płynna substancja. W komunikacie prasowym opublikowanym na stronie projektu LAMPAS można przeczytać, że laser tworzy na powierzchni metalu hydrofobową powłokę, na której nie osadza się ani woda, ani olej. Powstałe w wyniku działania lasera maleńkie „kolce” bądź „wypukłości” na powierzchni blachy zapobiegają przywieraniu do niej zabrudzeń i osadzaniu się na niej cieczy. Z kolei podobne do nich, mikro- i nanostruktury ograniczają rozwój bakterii. Obróbka powierzchni metalu w taki sposób, aby nie osadzała się na niej woda i nie rozwijały bakterie, nie jest nowym pomysłem. Nowe jest za to uniemożliwienie tego, by pozostawały na niej odciski palców. Jak czytamy dalej w komunikacie: „poddajemy powierzchnię blachy obróbce, aby nadać jej właściwości zapobiegające pozostawaniu na niej odcisków palców", zauważa dr Francesca Moglia z Europejskiego Konsorcjum Branży Fotonicznej (ang. European Photonics Industry Consortium), będącego partnerem projektu LAMPAS. „Gdybyśmy wykorzystali taką blachę w obudowie lodówki, piekarnika czy też na powierzchni blatu kuchennego, użytkownik nie musiałby tak często czyścić ich ze śladów palców i dłoni, co oznacza, że taka lodówka pozostawałaby zawsze lśniąca. Zastosowanie specjalnych systemów laserowych do obróbki powierzchni w celu poprawy ich właściwości antybakteryjnych otwiera nowe możliwości ich wykorzystania. Naukowcy z projektu LAMPAS używają laserów dużej mocy o ultrakrótkim czasie impulsu do tworzenia na powierzchni blachy chropowatej mikrostruktury, powodującej że ciekła substancja „ślizga” się po niej, ograniczając tym samym tworzenie się biofilmu”.
Technologia do wielu zastosowań
Badacze dostosowują właściwości blachy, tak aby można ją było wykorzystać do różnych zastosowań. „Ustalamy możliwe miejsca zastosowań: antybakteryjne powierzchnie w szpitalach, wykonane ze stali nierdzewnej, wymagające dezynfekowania pakowarki w przemyśle farmaceutycznym, w przetwórstwie spożywczym, w którym a higiena ma kluczowe znaczenie a maszyny muszą być na bieżąco czyszczone”, wyjaśnia prof. dr Andrés Fabián Lasagni z koordynującego projekt Drezdeńskiego Uniwersytetu Technologicznego. Mimo, że obecnie technologia laserowa stosowana jest tylko w przypadku metalu, można jej używać także na takich materiałach, jak szkło i plastik. „Antybakteryjne powierzchnie to ogromna korzyść w każdym obszarze, który wymaga zachowania absolutnej higieny, np. w szpitalnych pomieszczeniach zabiegowych, wymagających ciągłego czyszczenia w trakcie trwania operacji”.
Cel – produkcja przemysłowa
Obróbka powierzchni metalowych odbywa się przy użyciu urządzeń fotonicznych, co ma docelowo umożliwić produkcję blach o właściwościach samoczyszczących na skalę przemysłową. „Pomysł wykorzystania urządzeń fotonicznych czy laserów o dużej mocy do tworzenia nanostruktur na powierzchni metalu nie jest niczym nowym, jednakże do tej pory proces ten był zbyt kosztowny i zbyt czasochłonny”, stwierdza prof. dr Lasagni. „Nasz laser pozwoli nam poddawać obróbce więcej niż 1 metr kwadratowy blachy na minutę, zaspokajając zapotrzebowanie rynku, który ma potencjał do wzrostu i daje możliwość osiągnięcia miliardowych rocznych przychodów w samym tylko sektorze sprzętu AGD. Dzięki naszej innowacyjnej głowicy skanującej 3D metodą bezpośredniej laserowej litografii interferencyjnej (ang. Direct Laser Interference Patterning), wyposażonej w laser pikosekundowy o mocy wiązki 1,5 kW, będziemy w stanie poddawać metal obróbce z prędkością skanowania ponad 100 m/s”, dodaje uczony. Technologia LAMPAS (High throughput Laser structuring with Multiscale Periodic feature sizes for Advanced Surface Functionalities) pozwoli zaspokoić rosnące zapotrzebowanie na przystępne cenowo produkty, których powierzchnia posiada innowacyjne właściwości samoczyszczące. Realizacja tego trzyipółletniego projektu zakończy się w czerwcu 2022 roku. Więcej informacji: strona projektu LAMPAS
Słowa kluczowe
LAMPAS, laser, powierzchnia, detergent zapobiegający osadzaniu się tłuszczu, lodówka, piekarnik, blacha
