Intelligente antibakterielle Beschichtungen
Um die Übertragung bakterieller Erreger auf anfällige Menschen zu verhindern, sind strenge Hygienemaßnahmen nötig. Und die Desinfektion von Händen oder Gegenständen eine wirksame Prävention darstellt, hat man das Problem damit noch nicht in den Griff bekommen. Das EU-finanzierte Projekt AMSCOPPER (Anti-microbial, self-cleaning copper composite coatings applied in metallic objects against infections transmission) sollte daher spezielle mikrobenhemmende Beschichtungen mit Selbstreinigungseffekt für Metalloberflächen entwickeln. Für die Beschichtungen wurde eine antibakterielle Kupferlegierungsmatrix mit chemisch modifizierten Titanoxidnanopartikeln kombiniert. Die Nanopartikel verstärken ihre photokatalytische Aktivität unter sichtbarem Licht und erreichen einen Selbstreinigungseffekt, mit dem Gegenstände sterilisiert werden können. So können mit dem innovativen Beschichtungskonzept verschiedenste Metalloberflächen von Türklinken, -griffen oder Bettläufen desinfiziert und das virale oder bakterielle Infektionsrisiko um mehr als 80 % reduziert werden. Intensiv wurde an Methoden zur Herstellung von Legierungsgemisch, Nanopartikeln und Kompositbeschichtung geforscht. Weiterhin wurden mehrere Auftragungsmethoden für die einzelnen Formulierungen getestet. Die Titanoxidnanopartikel wurden mittels Pulsplattierungs-Elektroabscheidungsverfahren in die kupferbasierte Matrix integriert. Die Beschichtung übertraf alle Erwartungen und verhinderte die Infektion durch übertragbare Erreger um 100 %. Validierungstests mit den pathogenen Bakterien Staphylococcus aureus und Pseudomonas aeruginosa zeigten, dass Bakterienkolonien auf den beschichteten Testflächen vollständig eliminiert wurden. Außer im medizinischen Bereich eignen sich die photokatalytischen Materialien von AMSCOPPER für Luftreinigungsgeräte, Komponenten mit antibakteriellen Eigenschaften und Haushaltsgeräte. Photokatalytische Produkte sind bereits auf dem Markt etabliert und könnten in Krankenhäusern, Hotels, öffentlichen Verkehrsmitteln und Schulen eingesetzt werden. Vor allem aber könnten mit den Materialien Krankenhausinfektionen vermieden und die Ausbreitung von Epidemien verhindert werden.
Schlüsselbegriffe
Beschichtung, AMSCOPPER, Kupferlegierung, Titanoxidnanopartikel, photokatalytische Aktivität