W różnych sektorach – od lotnictwa po medycynę – coraz częściej stosuje się materiały wzorowane na roślinie lotosu, którego liście mają właściwości samoczyszczące. Dzięki nierównej strukturze powierzchni pokrytej kryształkami wosku w kształcie rurek woda opadająca na te liście tworzy kulki, które odprowadzają z nich kurz i brud. Wykorzystując ten naturalny efekt lotosu, zespół naukowców opracował nowatorską metodę produkcji samoczyszczącej się blachy w skali przemysłowej. Przy wsparciu finansowanego przez UE projektu TresClean zespół stworzył szorstką powierzchnię metalu, która zmniejsza zwilżalność i zapobiega przyleganiu bakterii.
W
komunikacie sieci Science|Business Network zrzeszającej organizacje przemysłowe badawcze i prawodawcze opisano zasady działania technologii: „W projekcie TresClean wykorzystano urządzenia do cięcia laserem o wysokiej mocy do stworzenia mikroskopijnych »kolców« i »grzbietów« w blasze które powodują »odbijanie się« płynów od szorstkiej mikrotopografii naśladującej powierzchnię liści lotosu”.
Zmniejszenie ryzyka skażenia bakteryjnego
W tym samym komunikacie wyjaśniono, że struktura ta „tworzy miniaturowe kieszenie powietrzne, które minimalizują obszar styku pomiędzy powierzchnią a płynem, co przypomina spoczywanie na desce ponabijanej igłami”. Jak wyjaśnia koordynator projektu prof. Luca Romoli: „W ten sam sposób, w jaki liście lotosu samodzielnie się czyszczą, opracowane przez nas poszarpane, chropowate powierzchnie pozwalają wodzie pozostać w formie kulistych kropelek, zapobiegając rozprowadzaniu zabrudzeń, bez konieczności stosowania środków czyszczących czy chemikaliów”.
Dodaje także: „Bakterie nie mają jak przywrzeć do powierzchni ponieważ kontakt z powierzchnią metalową i cieczą zostaje zmniejszony o ponad 80 %. Mamy więc do czynienia z antybakteryjnym metalem”. Techniki zastosowane w TresClean „będą wykorzystywane do produkcji samoczyszczących i aseptycznych części maszyn dla przemysłu spożywczego (np. komponentów mających kontakt z żywnością biologiczną) i urządzeń gospodarstwa domowego (np. zmywarek do naczyń)” czytamy na
stronie internetowej projektu.
Mniej faz czyszczenia
W komunikacie prof. Romoli opisuje znaczenie projektu: „Kadzie w zakładach mleczarskich trzeba czyścić co 6–8 godzin, aby uniknąć gwałtownego wzrostu bakterii. Utrudnia to użytkowanie i w efekcie negatywnie wpływa na wydajność”. Dalej tłumaczy: „Pozwalając zaoszczędzić kilka godzin dziennie przeznaczanych na czyszczenie, nasza technologia umożliwi poprawę wydajności w związku z mniejszą liczbą cykli sterylizacji i krótszym czasem czyszczenia w ramach całego procesu produkcji. Pozwoli również na zmniejszenie zużycia energii za sprawą mniejszej liczby etapów czyszczenia, dzięki czemu produkcja żywności będzie szybsza, bezpieczniejsza i bardziej opłacalna”. Prof. Romoli twierdzi też, że rozwiązanie TresClean może być również przydatne w medycznych narzędziach tnących i sterylnych powierzchniach, a także w innych zastosowaniach.
Realizowany aktualnie projekt TresClean (High ThRoughput lasEr texturing of Self-CLEANing and antibacterial surfaces) powstał z zamiarem „przekształcenia teksturowania laserowego powierzchni z procesu o niskiej produktywności ograniczonego przez brak mocy i słabą manipulację wiązką światła w proces o wysokiej wydajności wykorzystujący ultrakrótkie impulsy laserowe o wysokiej mocy i skanery o dużej prędkości” czytamy w serwisie
CORDIS. Partnerzy projektu mają nadzieję że uda im się zwiększyć skalę zastosowania technologii laserowej do połowy 2019 r.
Więcej informacji:
strona projektu TresClean
poleca:
Studentnews.pl