Revestimientos antimicrobianos activos para superficies de contacto y contaminación en espacios públicos

Sección transversal de una capa de Al₂O₃ aplicada por plasma frío (gris) con un 5% de Cu (blanco). Arriba: masa de impregnación, abajo: sustrato. (INNOVENT e.V.)

Influencia de la composición del recubrimiento en la eficacia antiviral después de 0h, 1h y 4h. Dado que una superficie de cobre puro es muy reactiva y se oxida rápidamente, no es adecuada como superficie de contacto en espacios públicos. (INNOVENT e.V.)

Las superficies contaminadas desempeñan un papel clave en la transmisión y propagación de microorganismos. Las superficies antimicrobianas constituyen, por tanto, un medio importante para la prevención de infecciones. Especialmente debido a la pandemia de COVID-19, este tema ha cobrado mayor conciencia pública.

En el proyecto de investigación financiado por la IGF, Safe TOUCH, se ha logrado desarrollar un recubrimiento duradero de metal/cerámica de Al2O3 con propiedades antimicrobianas permanentes (mediante una pequeña adición de Cu). El recubrimiento tiene unos pocos micrómetros de grosor y puede aplicarse en todas las superficies rugosas, como metales y plásticos resistentes a altas temperaturas, en diferentes diseños.

Los nuevos recubrimientos son adherentes y resistentes a la abrasión (¡comparables con el anodizado duro!). Además, las partículas de Cu mejoran las propiedades de adherencia y resistencia a la abrasión del recubrimiento de Al2O3.

Su efecto antibacteriano fue probado con éxito contra E. coli (gram-) y S. aureus (gram+), así como su efecto antiviral en el ejemplo del virus vacunial modificado Stamm Ankara (MVA) y el norovirus murino (MNV). Para ello, se realizaron pruebas siguiendo las normas ISO 22196 e ISO 21702, en las que las superficies a probar se contactaron con una cantidad definida de bacterias o virus. En las pruebas con tiempos de contacto de 24 horas, se pudo demostrar una muy buena eficacia ya después de 60 minutos. El efecto también permanece estable a largo plazo tras pruebas de resistencia mecánica (lavabilidad) y de lixiviación química de las superficies (prueba de eluato).

Esta tecnología amplía el espectro de soluciones de superficies disponibles en la lucha contra virus y bacterias dañinos. La aplicación de recubrimientos de acción duradera puede hacer que los procesos de limpieza sean más eficientes y reducir el uso de desinfectantes químicos.

Spritzing con plasma frío – tecnología innovadora para la aplicación de capas

El rociado con plasma es una tecnología de recubrimiento especial en la que partículas o material de alambre se funden en un plasma y se depositan como una capa mecánicamente estable en la superficie. Una forma especial de este proceso es el rociado con plasma frío. Gracias a la menor potencia del plasma y a la temperatura del proceso, también se pueden recubrir sustratos termolábiles, como plásticos, dependiendo del control del proceso.

Los polvos utilizados generalmente tienen un diámetro medio de partícula de aproximadamente 10 a 20 µm, lo que hace rentable la deposición de recubrimientos con un grosor entre 20 y 100 µm.

Objetivo del proyecto

Los recubrimientos han sido desarrollados en colaboración con la Asociación de Investigación DECHEMA, Sociedad para la Ingeniería Química y Biotecnología e.V. El objetivo era desarrollar un recubrimiento novedoso, con acción antibacteriana y antiviral de larga duración, para objetos de uso diario que se tocan regularmente con las manos. Con ello, se pretende reducir el riesgo de transmisión de gérmenes, bacterias y virus a través del contacto físico.

Los lugares de aplicación preferidos son todos los ámbitos de la vida pública, como
– Edificios públicos, salas de eventos, consultas médicas – Manijas y pomos, pasamanos, interruptores, terminales, superficies de muebles, …
– Transporte público – Pasamanos, botones, asientos, manijas, …
– Establecimientos comerciales, restaurantes – Manijas, mesas y sillas, áreas sanitarias, …
– Empresas / Institutos / Áreas de trabajo – Puestos de trabajo, teclados, teléfonos, …

Otros posibles usos de este recubrimiento pueden estar en áreas de alto riesgo higiénico, incluso en lugares de difícil acceso y problemáticos para las rutinas de limpieza.

El equipamiento de redes metálicas y cerámicas filtrantes con el recubrimiento minimiza la formación de biopelículas, lo que mejora las propiedades de uso y la durabilidad.