Un rivestimento super scivoloso in fase di sviluppo presso un laboratorio dell'Università del Wisconsin-Madison potrebbe giovare ai cateteri medici, attrezzature di fabbrica, e anche un giorno, petroliere.

Il rivestimento contiene un olio lubrificante che resiste all'attacco dei batteri. Un primo obiettivo commerciale sono i cateteri, che vengono utilizzati per fornire o rimuovere fluidi in medicina.

I cateteri sono spesso colonizzati da batteri che formano un "biofilm" resistente che resiste agli agenti che altrimenti li ucciderebbero.

Tra 250, 000 e 500, 000 infezioni da catetere negli Stati Uniti ogni anno costano miliardi a causa dell'aumento dell'uso di antibiotici, degenze ospedaliere più lunghe, e la necessità di sostituire il catetere.

Il professore di ingegneria chimica UW-Madison David Lynn crea il rivestimento brevettato immergendo alternativamente un oggetto in due soluzioni polimeriche.

La Wisconsin Alumni Research Foundation detiene diversi brevetti sul lavoro di Lynn e ha iscritto il progetto al WARF Accelerator Program. Secondo il direttore di WARF Accelerator Greg Keenan, "La superficie super scivolosa potrebbe ridurre le infezioni, blocchi e costi associati ai cateteri".

WARF Accelerator mira a ridurre i rischi delle tecnologie promettenti e facilitare il percorso verso la concessione di licenze da parte di un'azienda. "L'obiettivo di WARF Accelerator è attrarre partner del settore o investitori convalidando il potenziale di mercato, dimostrando valore commerciale, e ridurre i rischi della tecnologia sottostante, "dice Keenan.

I ricavi delle licenze sono la fonte primaria dei milioni di dollari che WARF invia annualmente a UW-Madison per sostenere la ricerca, stipendi, edifici e attrezzature.

Il nuovo rivestimento può anche essere infuso con antibiotici a lento rilascio, che potrebbero uccidere funghi e batteri nel flusso sanguigno o nel tratto urinario dove vengono spesso utilizzati i cateteri.

Con Helen Blackwell, un professore di chimica all'UW-Madison con una vasta conoscenza della crescita batterica, Lynn ha dimostrato che le "superfici porose infuse di liquido scivoloso" (SLIPS) impediscono effettivamente ai batteri di crescere sulle superfici di vetro.

I rivestimenti scivolosi di Lynn sono stati ispirati da alcune foglie di piante, che fanno sì che l'acqua goccioli in gocce quasi sferiche. "C'è stato un grande sforzo nella scienza dei materiali per sviluppare imitazioni sintetiche di quelle foglie, "dice Lynn.

Gli SLIPS di Lynn sono materiali porosi realizzati immergendo un oggetto in due soluzioni polimeriche. I rivestimenti hanno uno spessore di circa tre milionesimi di metro, circa 25 volte più sottile di un foglio di carta.

Molti processi, come quelli utilizzati nei chip dei computer e nei pannelli solari, può rivestire oggetti piatti. Ma il processo dip-and-redip di Lynn può rivestire superfici complesse o curve come entrambe le superfici di un catetere.

Circa un anno fa, il finanziamento e il supporto di WARF Accelerator hanno iniziato a supportare la "riduzione dei rischi" del processo di rivestimento. Cateteri, Lynn nota, "deve resistere alla flessione, sterilizzazione, avvolgimento, e seduto su uno scaffale per sei mesi senza diventare secco o fragile."

I rivestimenti di Lynn sono ultra lisci, ma il loro interno ruvido può immagazzinare sostanze chimiche. "Questi carichi potrebbero uccidere batteri o funghi, "Dice Lynn. "Ciò potrebbe aiutare a prevenire ulteriormente le incrostazioni da parte dei batteri e prolungare la vita di questi materiali".

E poiché i rivestimenti impediscono l'adesione di molte sostanze, compresa l'acqua, olio, ketchup e senape, possono essere utili nella lavorazione degli alimenti.

Keenan, direttore di WARF Accelerator, dice, "La mia esperienza in LiquiGlide, che sta commercializzando un diverso rivestimento scivoloso, mi ha insegnato che i liquidi viscosi che si attaccano alle superfici solide si traducono in miliardi di dollari di sprechi e inefficienze. Ho visto in prima persona la tremenda situazione economica, ambientale, e benefici sanitari che possono essere affrontati con questi nuovi rivestimenti liquidi in un'ampia varietà di applicazioni, dagli imballaggi per i consumatori alla produzione di prodotti chimici fino ai dispositivi medici".

I cateteri trasportano il fluido, che potrebbe estrarre l'olio lubrificante o l'additivo antibiotico nel tempo, dice Lynn. "Avevamo bisogno di vedere cosa sarebbe successo in un'arteria o in una vena a contatto con il sangue. Questi rivestimenti possono anche prevenire la coagulazione? Possono sopravvivere nell'ambiente ad alto contenuto salino di un catetere urinario? Quanto è efficace l'attività antibatterica?"

Finora, l'esame di un anno non ha portato alla luce gravi ostacoli, dice Lynn. "Questo è il tipo di test che WARF Accelerator può supportare e vanno oltre il solito lavoro di ricerca e progettazione che facciamo, ma sono utili per le aziende che potrebbero voler concedere in licenza questa tecnologia. La tecnologia diventa meno rischiosa per loro, e più redditizio per WARF. Il vincitore finale sarà l'università".