| تاریخ ارسال: 1404/2/24 |
نمونه ای از لعاب های مختلف مسی که محققان در کره جنوبی اخیرا پتانسیل کاشی و سرامیک لعاب مسی را برای حفظ کارایی ضد باکتریایی طولانی مدت نشان دادند. ( Credit: John Britt, YouTube)
همه چیز در محیط ساخته شده، هدفی را دنبال می کند. اما اگر بتواند بیش از یک هدف را در بر بگیرد چه؟ پوشش های سرامیکی راه را برای اینکار باز می کنند. معماران با پوشش دیوارها و سقف ساختمان در یک لایه سرامیکی نازک، این عناصر سازه ای را برای خدمت به بسیاری از اهداف اضافی کاربردی کرده اند. به عنوان مثال، برای مقابله با گرما، کاهش آلودگی هوا و حتی صرفه جویی در انرژی. از پوشش های سرامیکی می توان برای اهداف ضد باکتری و ضد ویروسی نیز استفاده کرد. این بخش از پژوهش کاربردی سازی سطحی، اخیرا به دلیل نگرانی های ناشی از همه گیری ویروس کرونا مورد توجه قرار گرفته است. بسیاری از مطالعات در مورد پوشش های سرامیکی ضد باکتری با نگاهی به غیرفعال کردن یا از کار انداختن عامل بیماری زا به این موضوع ورود کرده اند. با این حال، پوشش هایی که مستقیم با عوامل بیماری زا سروکار دارند ، معمولا از دوام چندانی ندارند و ممکن است به طور ناخواسته به افزایش مقاومت باکتریایی کمک کنند. در عوض، برخی از محققان به دنبال بهبود خواص ضد باکتریایی با القای ابرآبگریزی روی سطح هستند.
ابرآبگریز به موادی اطلاق می شود که از جذب آب گریزان هستند و بسیار سخت رطوبت میگیرند. امید است که پوشش های سرامیکی فوق آبگریز بتوانند چسبندگی باکتری ها را مهار کرده و از تشکیل بیوفیلم های ضخیم در سطح زیرین جلوگیری کنند - بنابراین از طریق مسدود کردن عوامل بیماری زا به جای از بین بردن آن، به عقیم سازی دست می یابند.
در مطالعه ای جدید، سه محقق از شعبه Icheon موسسه مهندسی و فناوری سرامیک کره پتانسیل لعاب های مسی را برای ایجاد کاشی و سرامیک فوق آبگریز بررسی کردند. لعاب های مسی که حاوی اکسید مس سیاه/قرمز، کربنات مس یا سولفات مس هستند، لعاب های چینی سنتی هستند. اتفاقا، مس و آلیاژهای مس مواد ضد میکروبی جامد هستند که به طور گسترده در تولید محصولات ضد باکتری استفاده می شوند. محققان کره ای قبلا گزارش کرده بودند که شرایط اکسیداسیون و کاهش عملیات حرارتی می تواند بر خواص ضد باکتریایی و آبگریزی لعاب های مس تأثیر بگذارد. با این حال، تاکنون دوام لعاب های مسی هنگام اعمال روی کاشی و سرامیک تایید نشده است. در این مطالعه، محققان به طور سیستماتیک خواص ضد باکتریایی کاشی و سرامیک لعاب مسی را با نصب آنها در حمام عمومی بررسی کردند، جایی که هر ۶ ماه یکبار به مدت دو سال مورد ارزیابی قرار گرفتند.کاشی های لعاب دار مسی در مقایسه با لعاب استاندارد بدون مس که هیچ فعالیت ضد باکتریایی علیه باکتری های رایج استافیلوکوکوس اورئوس (Staphylococcus aureus) و اشریشیا کلی (Escherichia coli) نشان ندادند، کاشی های لعاب دار مسی فعالیت ضد باکتریایی در برابر هر دو نوع باکتری بسته به ضخامت لعاب از خود نشان دادند. بهترین نتایج برای لعاب مسی با ضخامت ۲۰۰-۱۵۰ میکرومتر به دست آمد که کارایی ضد باکتریایی را در ۹/۹۹ درصد در برابر هر دو باکتری در تمام دو سال حفظ کرد.
این نتایج با وجود اینکه سطح فقط کمی آبگریز بود به دست آمد (زاویه تماس آب ۰.۴± ۱۰۹.۶ درجه، در مقابل زاویه تماس فوق آبگریز ۱۵۰ درجه). عامل اضافی انحلال یون مس، که باکتری های جذب شده روی سطح را از بین برد ، به موفقیت کمک کرد. ممکن است وسوسه انگیز باشد که بیشتر موفقیت ها را به انحلال یون مس نسبت دهیم. با این حال، محققان نشان دادند که آبگریزی خفیف نقش مهمی به همان اندازه دارد. زیرا لعاب های نازک تر/ضخیم تر با زوایای تماس کوچکتر کارایی ضد باکتریایی یکسانی را حفظ نمی کنند. به عنوان مثال، لعاب های مسی با ضخامت ۲۰۰-۲۵۰ میکرومتر (زاویه تماس ۶۶.۳ درجه ± ۱.۲ درجه) به ترتیب در برابر استافیلوکوکوس اورئوس و اشریشیا کلی تنها ۸۹.۴ و ۸۲.۱ درصد راندمان ضد باکتریایی داشتند. در نهایت، ترکیب آبگریزی و انحلال یون «با هم از تشکیل کلنی های باکتری استافیلوکوکوس اورئوس و اشریشیا کلی در سطح لعاب جلوگیری می کند. این مقاله که در مجله انجمن سرامیک کره منتشر شده است، "ماندگاری ضد باکتریایی کاشی و های سرامیکی با لعاب هیدروفوبی" است.
مقاله مرجع:
Journal of the Korean Ceramic Society, “Antibacterial persistence of hydrophobically glazed ceramic tiles” (DOI: ۱۰.۱۰۰۷/s۴۳۲۰۷-۰۲۲-۰۰۲۱۶-x).
منبع:
https://ceramics.org/ceramic-tech-today/copper-glazed-ceramic-tiles-combat-bacteria-through-hydrophobicity-and-ion-dissolution//
کلیدواژه ها: لعاب | سرامیک | ضد باکتریایی |