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La libération d'antimicrobiens en cas de besoin

On ajoute souvent des biocides aux matériaux de construction et de finition, pour éviter la croissance de microorganismes, mais ils manquent d'efficacité et ont un impact négatif sur l'environnement. Une solution serait d'utiliser un système de libération optimisée et utilisant des biocides plus sûrs.
La libération d'antimicrobiens en cas de besoin
Le large consortium du projet AXIOMA («Smart release of biocides in finishing materials for the sector of construction»), financé par l'UE, a étudié des concepts de libération induite pour prolonger cette action en toute sécurité. Les scientifiques se sont intéressés à la croissance d'algues et de moisissures sur les plâtres et les revêtements intérieurs et extérieurs, et à celle de moisissures sur les carreaux et les joints dans les cuisines et les salles de bains.

Les scientifiques ont ajouté aux matériaux de construction des nano-argiles avec divers agents de modification de la surface. Ils ont démontré que les nano-argiles peuvent être ajoutées pendant la production classique des peintures et des plâtres, dans la concentration requise pour obtenir le résultat voulu. Les différences de formulations avaient un impact important sur le taux de libération des biocides, lequel était néanmoins notablement amélioré par l'utilisation des nano-argiles.

Le bio-commutateur permet d'activer ou de désactiver l'activité biocide en fonction de la présence d'enzymes secrétées par les microorganismes. Le pyrithione de zinc est un agent biocide largement utilisé dans les articles de toilette, et il pourrait être inclus dans le programme simplifié des substances actives du règlement 528/2012 relatif aux produits biocides. Il est économique et actif contre un large spectre de microorganismes, et a été l'objet des travaux du projet. Il faut noter que les réglementations sur l'usage des biocides se sont renforcées durant l'activité du projet.

L'équipe a inséré des biocides dans deux catégories de biopolymères, des protéines et des lipides. Les tests ont démontré que les enzymes (artificielles) peuvent atteindre les biopolymères dans le revêtement et entraîner la libération des biocides. La poursuite des travaux portera sur la taille des particules ainsi que sur la prévention d'une libération précoce et du lessivage.

La modélisation a généré d'importantes connaissances sur les effets de l'environnement et de la formulation du revêtement, et leur impact sur la libération de biocide. Le projet a aussi développé un logiciel spécial pour prévoir le risque de contamination fongique et algale, en intérieur et en extérieur. Ce logiciel est disponible sur le site web du projet. L'évaluation du cycle de vie a constaté une nette réduction de l'impact sur l'environnement des nouveaux matériaux et méthodes, par rapport aux matériaux de référence.

Les chercheurs d'AXIOMA ont notablement fait progresser la technique de libération contrôlée de biocides dans les matériaux de construction. La prolongation de la vie utile des matériaux, via un système de biocides économique et respectueux de l'environnement, sera bénéfique pour un secteur soumis à de plus en plus de restrictions ainsi qu'aux effets d'une crise économique prolongée.

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Mots-clés

Biocides, matériaux de finition, libération optimisée, construction, pyrithione de zinc