rivestimenti attivi antimicrobici per superfici di contatto e contaminazione in spazi pubblici

Taglio trasversale di uno strato di rivestimento in Al₂O₃ spruzzato a plasma freddo (grigio) con il 5% di Cu (bianco). In alto: pasta di incapsulamento, in basso: substrato. (INNOVENT e.V.)

Influenza della composizione del rivestimento sull'efficacia antivirale dopo 0h, 1h e 4h. Poiché una superficie in puro Cu è molto reattiva e si ossida rapidamente, non è adatta come superficie di contatto negli spazi pubblici. (INNOVENT e.V.)

Le superfici contaminate svolgono un ruolo chiave nella trasmissione e diffusione di microrganismi. Le superfici antimicrobiche rappresentano quindi un mezzo importante per la prevenzione delle infezioni. In particolare, a causa della pandemia di COVID-19, questo tema è diventato più consapevole nel pubblico.

Nell'ambito del progetto di ricerca finanziato dall'IGF, Safe TOUCH, è stato possibile sviluppare un rivestimento durevole in metallo/ceramica di Al2O3 con proprietà antimicrobiche durature (grazie a una piccola aggiunta di Cu). Il rivestimento ha uno spessore di pochi µm e può essere applicato su tutte le superfici ruvide come metalli e plastiche resistenti alle alte temperature, in diversi design.

Le nuove superfici sono adesive e resistenti all'abrasione (paragonabili all'ossidazione dura!). Inoltre, le particelle di Cu migliorano le proprietà di adesione e di resistenza all'abrasione del rivestimento in Al2O3.

Il loro effetto antibatterico è stato testato con successo contro E. coli (gram-) e S. aureus (gram+), così come il loro effetto antivirale, utilizzando il vacciniavirus modificato Stamm Ankara (MVA) e il Norovirus murino (MNV) come esempi. Sono stati condotti test conformi alle norme ISO 22196 e ISO 21702, in cui le superfici da testare sono state messe in contatto con una quantità definita di batteri o virus. Nei test con tempi di contatto di 24 ore, è stato possibile riscontrare un effetto molto buono già dopo 60 minuti. L'efficacia rimane stabile nel tempo anche dopo test di resistenza meccanica (lavabilità) e di eluizione chimica delle superfici (test di eluato).

Questa tecnologia amplia lo spettro delle soluzioni di superfici disponibili nella lotta contro virus e batteri dannosi. Attraverso l'applicazione di rivestimenti efficaci nel tempo, è possibile rendere più efficienti i processi di pulizia e ridurre l'uso di disinfettanti chimici.

Spruzzatura a plasma freddo – tecnologia innovativa per l'applicazione di rivestimenti

La spruzzatura a plasma è una tecnologia di rivestimento speciale, in cui particelle o filo di materiale vengono fusi in un plasma e depositati come strato meccanicamente stabile sulla superficie. Una forma speciale di questa tecnologia è la spruzzatura a plasma freddo. Grazie a una potenza di plasma più bassa e a una temperatura di processo inferiore, è possibile rivestire anche substrati termicamente labili come le plastiche, a seconda della gestione del processo.

Le polveri utilizzate hanno generalmente un diametro medio di circa 10 – 20 µm, rendendo economicamente fattibile la deposizione di rivestimenti con uno spessore tra 20 e 100 µm.

Obiettivi del progetto

I rivestimenti sono stati sviluppati in collaborazione con l'Associazione di Ricerca DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V. L'obiettivo era sviluppare un rivestimento innovativo, attivo antibatterico e antivirale a lunga durata, per oggetti di uso quotidiano, che venga regolarmente toccato con le mani. Ciò dovrebbe ridurre il rischio di trasmissione di germi, batteri e virus tramite il contatto/contatto fisico.

I luoghi di applicazione preferiti sono tutti i settori della vita pubblica, come
– Edifici pubblici, sale eventi, studi medici – maniglie e pomelli, corrimano, interruttori, terminali, superfici di mobili, …
– Trasporti – mancorrenti, pulsanti, sedili, maniglie, …
– Negozi, ristoranti – maniglie, tavoli e sedie, aree sanitarie, …
– Aziende / Istituti / Luoghi di lavoro – postazioni di lavoro, tastiere, telefoni, …

Altri campi di applicazione del rivestimento possono essere in aree ad alto rischio igienico, anche in punti di difficile accesso e problematici per le routine di pulizia.

L'equipaggiamento di reti metalliche e ceramiche filtranti con il rivestimento riduce la formazione di biofilm, migliorando le caratteristiche di utilizzo e la durata.