Revêtements antimicrobiens actifs pour surfaces de contact et de contamination dans les espaces publics

Coupe transversale d'une couche d'alumine Al₂O₃ déposée par plasma froid (grise) avec 5 % de Cu (blanche). En haut : pâte à empreinte, en bas : substrat. (INNOVENT e.V.)

Influence de la composition du revêtement sur l'efficacité antivirale après 0h, 1h et 4h. Étant donné qu'une surface en cuivre pure est très réactive et s'oxyde rapidement, elle n'est pas adaptée comme surface de contact dans les espaces publics. (INNOVENT e.V.)

Les surfaces contaminées jouent un rôle clé dans la transmission et la propagation des micro-organismes. Les surfaces antimicrobiennes constituent donc un moyen important de prévention des infections. En particulier, la pandémie de COVID-19 a accru la sensibilisation du public à ce sujet.

Dans le cadre du projet de recherche financé par l'IGF, Safe TOUCH, il a été possible de développer un revêtement métallique/céramique durable en Al2O3 avec des propriétés antimicrobiennes permanentes (grâce à une faible addition de Cu). Le revêtement a une épaisseur de quelques micromètres et peut être déposé sur toutes les surfaces rugueuses telles que les métaux et les plastiques résistants à la température, dans différentes conceptions.

Les nouveaux revêtements adhèrent bien et sont résistants à l'abrasion (comparables à l'anodisation dure !). De plus, les particules de Cu améliorent les propriétés d'adhérence et d'abrasion du revêtement en Al2O3.

Leur effet antibactérien a été testé avec succès contre E. coli (gram-) et S. aureus (gram+), ainsi que leur efficacité antivirale, par exemple contre le virus vaccinia modifié Ankara (MVA) et le norovirus murin (MNV). Des tests ont été réalisés conformément aux ISO 22196 et ISO 21702, où les surfaces à tester ont été mises en contact avec une quantité définie de bactéries ou de virus. Lors des tests prévus pour des temps de contact de 24 heures, une très bonne efficacité a été observée dès 60 minutes. L'effet reste également stable à long terme après des tests de résistance mécanique (lavabilité) et de lixiviation chimique des surfaces (test d'élution).

Cette technologie élargit le spectre des solutions de surfaces disponibles dans la lutte contre les virus et bactéries nuisibles. Grâce à l'application de revêtements à efficacité durable, les processus de nettoyage peuvent être rendus plus efficaces et l'utilisation de désinfectants chimiques réduite.

Projection par plasma à froid – technologie innovante pour l'application de couches

La projection par plasma est une technologie de revêtement spécifique, dans laquelle des particules ou du fil métallique sont fondues dans un plasma et déposées en tant que couche mécaniquement stable sur la surface. Une forme spéciale de cette méthode est la projection par plasma à froid. Grâce à une puissance de plasma plus faible et à une température de processus plus basse, il est également possible de revêtir des substrats thermiquement sensibles comme certains plastiques, en fonction de la gestion du processus.

Les poudres utilisées ont généralement un diamètre moyen d'environ 10 à 20 µm, ce qui rend économiquement viable le dépôt de revêtements d'une épaisseur comprise entre 20 et 100 µm.

Objectifs du projet

Les revêtements ont été développés en collaboration avec l'Association de recherche DECHEMA, Société pour la technologie chimique et la biotechnologie e.V. L'objectif était de développer un nouveau revêtement à action longue, antibactérien et antiviral, pour des objets du quotidien, qui sont régulièrement touchés par la main. Cela vise à réduire le risque de transmission de germes, bactéries et virus par contact ou contact corporel.

Les lieux d'application privilégiés sont tous les secteurs de la vie publique tels que
– bâtiments publics, salles de spectacle, cabinets médicaux – poignées et boutons, rampes, interrupteurs, terminaux, surfaces de meubles, …
– transports – barres d'appui, boutons, sièges, poignées, …
– points de vente, restaurants – poignées, tables et chaises, zones sanitaires, …
– entreprises / instituts / lieux de travail – postes de travail, claviers, téléphones, …

Les autres domaines d'application du revêtement peuvent notamment se situer dans des zones à haut risque hygiénique, y compris dans des endroits difficiles d'accès ou problématiques pour les routines de nettoyage.

Le revêtement de treillis métalliques et de céramiques filtrantes avec cette couche minimise la formation de biofilm, ce qui améliore les propriétés d'utilisation et la durée de vie des équipements.