Antibakteriální povlak vyvinutý vědci z ÚFE prochází praktickým testováním

16. 8. 2022 Tereza Schmidtová

Vědci z Ústavu fyzikální elektroniky vyvinuli speciální povlak s antibakteriálními vlastnostmi. Právě probíhá první praktické testování těchto povlaků v jejich cílovém prostředí. Výsledky testů budou k dispozici za pár měsíců, kdy vědci vyhodnotí reálný potenciál těchto povlaků.

Výzkum tohoto materiálu probíhá v rámci spolupráce výzkumné skupiny Depozice tenkých vrstev a nanostruktur Ústavu fyzikální elektroniky s Českou sbírkou mikroorganismů Ústavu experimentální biologie a společností SHM s.r.o. ze Šumperka.

Současným testováním vědci studují mechanickou degradaci vrstvy i pokles její antibakteriální účinnosti dlouhodobým užíváním. Doktorský student Sahand Behrangi, M.Sc., který se tomuto výzkumu věnuje v rámci svého studia, nainstaloval vzorky s naneseným povlakem na dveřní kliky ve vybraných místech Přírodovědecké fakulty v kampusu Bohunice i v areálu na Kotlářské.

Úderem pandemie Covidu-19 se do popředí zájmu dostalo téma ochrany před viry a bakteriemi. Vědci z výzkumné skupiny Depozice tenkých vrstev a nanostruktur ÚFE byli osloveni jejich dlouholetým výzkumným partnerem, společností SHM, aby společně vyvinuli povlak s antivirovými a antibakteriálními vlastnostmi.

Jejich cílem bylo vytvořit tenkou, ochrannou, antivirotickou a antimikrobiotickou vrstvu, která by i přímo zabraňovala množení mikroorganismů na svém povrchu a zároveň byla odolná vůči abrazi. Materiál by si ale měl tyto vlastnosti uchovat po dlouhou dobu. Oproti klasickým desinfekcím by takovýto materiál nezpůsoboval kožní alergické reakce.

Vědci z ÚFE tento materiál vyvíjeli v rámci projektu TRIO Ministerstva průmyslu a obchodu https://starfos.tacr.cz/cs/project/FV30262. Projekt úspěšně skončil v minulém roce. “Podařilo se nám navrhnout a vyrobit povlak, který je odolný vůči opotřebení a dvakrát tvrdší než ocel! Pro příklad, ani prstenem byste jej nepoškrábali. Bohužel, námi vyvinutý povlak neměl zásadní antivirové vlastnosti. Ale zato velice dobře fungoval na bakterie. Rozhodli jsme se proto dále pokračovat v testování antibakteriálních vlastností v reálných podmínkách, abychom ověřili praktické použití těchto povlaků,” říká vedoucí výzkumné skupiny Depozice tenkých vrstev a nanostruktur a zároveň ředitel Ústavu fyzikální elektroniky prof. Mgr. Petr Vašina, Ph.D.

Tým vědců podílejících se na projektu TRIO vyvinul novou metodu příprav těchto povlaků. Povlaky samotné deponovali v průmyslových podmínkách přímo v tovární hale společnosti SHM v Šumperku. Tento specifický antibakteriální povlak je založen na nitridech přechodových kovů dopovaných mědí. Jeho strukturu a povrch můžete vidět na snímcích.

Dr. Vjačeslav Sochora, vedoucí vývojového týmu společnosti SHM doufá, že tento ověřený postup přípravy tenkých vrstev s antibakteriálními vlastnostmi rozšíří portfolio společnosti SHM o povlaky vhodné k použití v exponovaném prostředí jako v nemocnicích a školách nebo i v potravinářském průmyslu.

Nanášené vrstvy nitridu zirkonia dopované mědí jsou tvrdé, houževnaté a zabraňují množení mikroorganismů. Sahand Behrangi dodává: “Pokud tato ochranná vrstva bude fungovat dobře na testovaných dveřních klikách, bude fungovat i ve finálních praktických aplikacích. Velkou výhodou těchto povlaků jsou i jejich dekorativní vlastnosti. Povlak má zlatavou barvu a je tedy na pohled velmi atraktivní."