Glat toiletskål-behandling får bakterier til at glide lige af

Når man går ind på offentlige toiletter, er det svært ikke at dvæle ved, hvilke bakterier tidligere brugere har efterladt i toiletkummen. Forestil dig i stedet et selvrensende system, der ikke kræver en farvestrålende gel. Forskere rapporterer i ACS Applied Materials &Interfaces har udviklet en enkel, gennemsigtig belægning, der gør overflader som porcelæn mere vandafvisende. De viser, hvordan denne overfladebehandling effektivt forhindrer bakterier i at sætte sig fast på indersiden af ​​en toiletkumme.

Belægninger kan påføres glas og porcelæn for at sikre, at vanddråber let glider af, og forhindrer f.eks. tåge eller bakteriefilm i at udvikle sig. For at tilføje denne vandafvisende egenskab til overflader, udvikler forskere typisk mikroskopiske strukturer, såsom de små modhager og kroge på fuglefjer, for at fange luft eller olie mellem overfladen og vanddråber. Men denne tilgang er typisk arbejdskrævende og kan ændre overfladens udseende.

En anden tilgang er at pode glatte polymerkæder på en overflade, og disse polymerer fungerer som en permanent oliepletter. Denne teknik kan dog involvere skrappe kemikalier og er ikke mulig at bruge på hverdagsting. Så Mustafa Serdar Onses og kolleger ønskede at finde en mere praktisk måde at få polymerpodede overflader til at afvise vand og hæmme væksten af ​​bakteriefilm.

Deres valgte tilgang involverede formaling af poly(dimethylsiloxan) (PDMS), en silikoneolie, i en kuglemølle i en time. I møllen bombarderede små wolframcarbidkugler olien ved høje hastigheder, hvorved nogle af polymerens kemiske bindinger blev brudt og dannet nye molekyler. Holdet antog, at det malede PDMS hurtigt ville blive podet på overflader, såsom glas eller porcelæn, og danne et holdbart, olieagtigt lag.

Forskerne børstede den malede olie på den ene side af et steriliseret toilets skål indvendigt og efterlod den anden halvdel ubehandlet. Derefter hældte de steril menneskeurin kombineret med E. coli- og S. aureus-bakterier ud i toilettet og vaskede efterfølgende, hvad der var tilbage på begge halvdele af skålen. Bakteriekulturtest viste, at det PDMS-behandlede område hæmmede 99,99 % af bakterievæksten sammenlignet med det ubehandlede område.

Yderligere eksperimenter viste, at både porcelæns- og glasoverflader belagt med det malede PDMS kraftigt afviste vand, hvilket tyder på, at urin og bakterier gled helt ned ad den behandlede toiletkumme i den første test. Forskerne siger, at deres gennemsigtige og farveløse toiletskålebehandlingsmetode kunne være en praktisk måde at selvrense delte overflader til offentlige sundhedsanvendelser.

Flere oplysninger: Nusret Celik et al., Mekanokemisk aktivering af silikone til fremstilling i stor skala af væskelignende overflader mod biobegroning, ACS-anvendte materialer og grænseflader (2023). DOI:10.1021/acsami.3c11352

Journaloplysninger: ACS-anvendte materialer og grænseflader

Leveret af American Chemical Society