Naturinspirerede antibakterielle metaller

Fra luftfart til medicin, forskellige sektorer bruger i stigende grad materialer, der efterligner lotusplanten, hvis blade har selvrensende egenskaber. Takket være den ujævne overfladestruktur dækket med rørformede vokskrystaller, vand, der falder på disse blade, danner perler, der ruller af, fjerner støv og snavs. Ved at bruge dette naturligt forekommende lotuseffektkoncept, et hold videnskabsmænd har taget et kvantespring mod produktion af selvrensende metalplader i industriel skala. Støttet af det EU-finansierede TresClean-projekt, holdet skabte en ru overflade på metallet, der reducerer fugtigheden og forhindrer bakteriel vedhæftning.

Et nyhedsindslag fra Science|Business Network af industriforsknings- og politiske organisationer opsummerer teknologien:"TresClean har brugt laserskæreanordninger med høj effekt til at skabe mikroskopiske 'pigge' og 'rygge' i metalplader, der får væsker til at 'studse af' ru mikrotopografi, der efterligner overfladen af ​​Lotus-bladet."

Undgå bakteriel kontaminering

Det samme punkt bemærker, at denne særlige struktur "skaber miniaturelommer af luft, der minimerer kontaktområdet mellem overfladen og en væske, næsten som at stå på en seng af nåle." TresClean-projektkoordinator prof. Luca Romoli forklarer:"På samme måde som lotusblade holder sig rene, uden behov for rengøringsmidler eller kemikalier, deres takkede, ru overflader gør det muligt for vand at forblive som sfæriske dråber ved at forhindre 'spredning'."

Han tilføjer:"Bakterier får ikke en chance for at sætte sig fast, fordi kontakten med metaloverfladen og væsken reduceres med over 80 procent. Vi kigger på et antibakterielt metal." Teknikkerne involveret i TresClean "vil blive anvendt til at producere selvrensende og aseptiske maskindele til fødevareindustrien (f.eks. komponenter i kontakt med biologiske fødevarer) og husholdningsapparater (f.eks. opvaskemaskiner), " som der står på projektets hjemmeside.

Reducerede rengøringsfaser

I nyheden, Prof. Romoli beskriver projektets virkning:"Karr i mælkefabrikker skal renses hver 6.-8. time for at undgå eksponentiel vækst af bakterier. Dette hæmmer brugen og påvirker derfor produktionen." Han fortsætter med at sige:"Ved at spare timer om dagen i rengøring, det vil give en effektivitetsforbedring som følge af færre steriliseringscyklusser og mindre rengøringstid i produktionen som helhed. Dette vil også reducere energiforbruget som følge af færre rengøringsfaser, hvilket gør fødevareproduktionen hurtigere, sikrere og mere rentabel. "TresClean kan også være gavnligt for medicinske skæreværktøjer og sterile overflader, blandt andre applikationer, ifølge prof. Romoli.

Det igangværende TresClean-projekt (High ThRoughput LasEr-teksturering af selvrensende og antibakterielle overflader) blev oprettet "for at transformere laseroverfladeteksturering fra en lavproduktivitetsproces begrænset af mangel på kraft og begrænset strålemanipulation til en højgennemstrømningsproces, der udnytter ultrakort pulsering højeffektlasere og højhastighedsscannere", som angivet på CORDIS. Projektpartnerne håber, at opskaleringen af ​​laserteknologi vil være afsluttet medio 2019.