Quando si entra nei bagni pubblici, è difficile non soffermarsi su quali germi i precedenti utenti hanno lasciato nel water. Immaginate, invece, un sistema autopulente che non richieda gel dai colori vivaci. Ricercatori che riferiscono in ACS Applied Materials &Interfaces hanno sviluppato un rivestimento semplice e trasparente che rende le superfici come la porcellana più idrorepellenti. Mostrano come questo trattamento superficiale impedisca efficacemente ai batteri di attaccarsi all'interno della tazza del WC.
È possibile applicare rivestimenti su vetro e porcellana per garantire che le gocce d'acqua scivolino via facilmente, impedendo, ad esempio, la formazione di nebbia o pellicole batteriche. Per aggiungere questa proprietà idrorepellente alle superfici, gli scienziati in genere progettano strutture microscopiche, come le minuscole punte e gli uncini delle piume degli uccelli, per intrappolare l’aria o gli oli tra la superficie e le gocce d’acqua. Ma questo approccio in genere richiede molto lavoro e può modificare l'aspetto della superficie.
Un altro approccio consiste nell’innestare catene polimeriche scivolose su una superficie e tali polimeri agiscono come una chiazza di petrolio permanente. Tuttavia, questa tecnica può comportare l'uso di sostanze chimiche aggressive e non è fattibile per l'uso su oggetti di uso quotidiano. Quindi, Mustafa Serdar Onses e colleghi volevano trovare un modo più pratico per fare in modo che le superfici innestate con polimeri respingano l'acqua e impediscano la crescita di pellicole batteriche.
L’approccio scelto prevedeva la macinazione del poli(dimetilsilossano) (PDMS), un olio siliconico, in un mulino a sfere per un’ora. Nel mulino, piccole sfere di carburo di tungsteno bombardavano l'olio ad alta velocità, rompendo alcuni legami chimici del polimero e formando nuove molecole. Il team ha ipotizzato che il PDMS macinato si innesterebbe rapidamente su superfici, come vetro o porcellana, formando uno strato oleoso durevole.
I ricercatori hanno spalmato l'olio macinato su un lato dell'interno della tazza del WC sterilizzato, lasciando l'altra metà non trattata. Quindi hanno versato nella toilette urina umana sterile combinata con batteri E. coli e S. aureus e successivamente hanno tamponato ciò che era rimasto su entrambe le metà della ciotola. I test sulle colture batteriche hanno mostrato che l'area trattata con PDMS ha inibito il 99,99% della crescita batterica rispetto all'area non trattata.
Ulteriori esperimenti hanno dimostrato che sia le superfici in porcellana che quelle in vetro rivestite con il PDMS macinato respingono fortemente l'acqua, suggerendo che nel primo test, l'urina e i batteri sono scivolati lungo la parete della tazza del water trattata. I ricercatori affermano che il loro metodo di trattamento della tazza del WC trasparente e incolore potrebbe essere un modo pratico per autoigienizzare le superfici condivise per applicazioni di sanità pubblica.
Ulteriori informazioni: Nusret Celik et al, Attivazione meccanochimica del silicone per la fabbricazione su larga scala di superfici liquide anti-biofouling, Materiali e interfacce applicati ACS (2023). DOI:10.1021/acsami.3c11352
Informazioni sul giornale: Materiali e interfacce applicati a ACS
Fornito dall'American Chemical Society
