Antimikrobiálně aktivní povlaky pro kontaktní a kontaminační plochy na veřejných místech

Křížový řez na studenouplazmově stříkaném povlaku Al₂O₃ (šedá) s 5 % Cu (bílá). Nahoře: litá hmota, dole: substrát. (INNOVENT e.V.)

Vliv složení povlaku na antivirovou účinnost po 0 hodinách, 1 hodině a 4 hodinách. Protože čistá Cu povrch je velmi reaktivní a rychle oxiduje, není vhodná jako kontaktní povrch v veřejných prostorách. (INNOVENT e.V.)

Kontaminované plochy hrají klíčovou roli při přenosu a šíření mikroorganismů. Antimikrobiální povrchy jsou proto důležitým prostředkem k prevenci infekcí. Zejména díky pandemii COVID-19 se toto téma zvýšilo v povědomí veřejnosti.

Ve výzkumném projektu Safe TOUCH, který byl financován IGF, se podařilo vyvinout odolné kovově/keramické povlaky z Al2O3 s trvalými antimikrobiálními vlastnostmi (díky nízkému přídavku mědi). Povlak je tenký několik mikrometrů a lze jej nanést na všechny drsné povrchy, jako jsou kovy a teplotně stabilní plasty, v různých designech.

Nové povlaky jsou přilnavé a odolné proti oděru (srovnatelné s tvrdým eloxováním!). Přitom měděné částice zlepšují přilnavost a odolnost proti oděru Al2O3 povlaku.

Jejich antibakteriální účinek byl úspěšně testován proti E.coli (gram- a S.aureus (gram+), stejně jako jejich antivirový účinek na příkladě modifikovaného Vacciniavirus kmene Ankara (MVA) a myšího Noroviru (MNV). Pro tyto účely byly provedeny testy podle ISO 22196 a ISO 21702, při nichž byly testované povrchy v kontaktu s definovaným množstvím bakterií nebo virů. U testů s kontaktní dobou 24 hodin bylo již po 60 minutách zaznamenáno velmi dobré účinky. Účinnost zůstává dlouhodobě stabilní i po mechanickém namáhání (mytí) a chemickém vyluhování povrchů (test eluátu).

Tato technologie rozšiřuje spektrum dostupných povrchových řešení v boji proti škodlivým virům a bakteriím. Díky aplikaci trvale účinných povlaků lze procesy čištění zpřesnit a snížit použití chemických dezinfekčních prostředků.

Studená plazma stříkání – inovativní technologie pro nanášení vrstev

Plazma stříkání je speciální technologie nanášení povlaků, při níž jsou částice nebo drátové materiály roztaveny v plazmatu a jako mechanicky stabilní vrstva naneseny na povrch. Speciální formou této metody je studené plazma stříkání. Díky nižším výkonům plazmatu a nižší teplotě procesu je možné nanášet i teplotně citlivé substrátové materiály, jako jsou plasty.

Používané prášky mají obvykle střední velikost zrn kolem 10–20 µm, což činí ekonomicky výhodné nanášení povlaků s tloušťkou vrstvy mezi 20 a 100 µm.

Cíle projektu

Povlaky byly vyvinuty ve spolupráci s výzkumným sdružením DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V. Cílem bylo vyvinout novou, antibakteriální a antivirovou dlouhodobě aktivní vrstvu pro předměty denní potřeby, které jsou pravidelně v kontaktu s rukama. Tím by se měla snížit riziko přenosu mikroorganismů, bakterií a virů prostřednictvím kontaktu/kůže.

Preferovaná místa použití jsou všechny oblasti veřejného života, například
– veřejné budovy, akce, lékařské ordinace – kliky a kličky, madla, vypínače, terminály, nábytkové povrchy, …
– dopravní prostředky – držadla, tlačítka, sedadla, madla, …
– prodejny, restaurace – kliky, stoly a židle, hygienické prostory, …
– firmy / instituce / pracoviště – pracoviště, klávesnice, telefony, …

Další oblasti použití povlaku mohou být zejména v hygienicky vysoce rizikových oblastech, včetně těžko přístupných míst a míst, která jsou problematická pro čistící rutiny.

Vybavení drátěných sítí a filtračních keramik s tímto povlakem minimalizuje tvorbu biofilmu, což vede ke zlepšení užitných vlastností a životnosti.