Na imagem, da esquerda para a direita:Rukmini Gorthy e Johann Land, os alunos de PhD da Universidade de Canterbury, e a professora de Engenharia Mecânica e de Materiais, Susan Krumdieck, são co-autores de um artigo sobre uma nova descoberta em revestimento antimicrobiano. Crédito:University of Canterbury
Uma equipe de pesquisa da Universidade de Canterbury está mais perto de desenvolver revestimentos de superfície à prova de germes para ambientes como hospitais, após um desenvolvimento inesperado no laboratório.
Uma vez disponível comercialmente, um revestimento antimicrobiano aplicado a superfícies de alto tráfego, como maçanetas, ajudará a minimizar infecções que se espalham dentro dos hospitais.
A professora da UC, Susan Krumdieck, líder de pesquisa, tem trabalhado com óxido de titânio (TiO 2 ), um composto cerâmico bem conhecido, por mais de uma década, quando o elemento mudou repentinamente de forma.
"TiO 2 é o famoso branco brilhante ou transparente, mas um dia o revestimento saiu todo preto, " ela diz.
"Nós o colocamos de lado porque realmente não sabíamos o que tinha acontecido. Mas então alguns alunos do projeto de graduação o testaram para o desempenho de autolimpeza, e era tão fotocataliticamente ativo sem qualquer radiação ultravioleta que sabíamos que havíamos descoberto algo novo. "
TiO 2 é usado em filtros solares porque tem a capacidade de absorver radiação. Esta ação cria energia, que é expresso como íons de oxigênio e íons de oxigênio são mortais para as bactérias. TiO 2 é, portanto, ideal para uso em superfícies como maçanetas em ambientes onde a esterilidade é uma prioridade, como hospitais.
A professora Krumdieck foi pioneira na tecnologia de revestimento inovadora durante seu doutorado. na Universidade do Colorado em Boulder, Estados Unidos, e continuou sua pesquisa na Nova Zelândia na UC, ganhando uma doação do Fundo Marsden para explorar o processamento de vácuo de pressão pulsada, que não tinha sido usado antes em pesquisa ou na indústria. Isso foi seguido por uma concessão de financiamento competitivo com o colega Professor Mark Jermy para colaborar com uma universidade importante em Taiwan.
Contudo, A professora Krumdieck e sua equipe de 14 pesquisadores interdisciplinares da UC ainda tinham dois desafios a superar - como consertar um TiO 2 revestimento em algo como uma maçaneta de porta, e como ativá-lo sem radiação UV. O novo TiO preto 2 segurou a chave para ambos.
Pesquisadores do Instituto SiMAP ficaram intrigados com o fato de que o material poderia ser o mesmo que TiO2 branco de acordo com a análise, mas em vez dos cristais de pirâmide lisa típica de TiO2, a equipe francesa, liderado pelo professor Raphaël Boichot, descobriram que os cristais foram nanoestruturados de maneiras anteriormente possíveis apenas pelo crescimento hidrotérmico de nanopartículas individuais. Crédito:University of Canterbury
O colaborador de pesquisa Tim Kimmett da Callaghan Innovation ajudou a resolver o quebra-cabeça.
"Passamos um dia divertido de ciências brincando com o Microscópio Eletrônico de Varredura e o difratômetro de raios-X e realmente maravilhados com a diferença deste material. Sabíamos que tínhamos um novo material devido às estranhas nanoestruturas que estávamos vendo, e, claro, a impressionante cor preta, "Professor Krumdieck diz.
Poucos meses depois, o professor Krumdieck recebeu uma bolsa de estudo de pesquisador visitante na Université Grenoble Alpes, na França, e levou algumas das amostras de revestimento preto com ela. Os pesquisadores do Instituto SiMAP ficaram intrigados com o fato de que o material poderia ser igual ao TiO branco 2 de acordo com a análise, mas em vez dos cristais de pirâmide lisa típicos de TiO 2 , a equipe francesa, liderado pelo professor Raphaël Boichot, descobriram que os cristais foram nanoestruturados de maneiras anteriormente possíveis apenas pelo crescimento hidrotérmico de nanopartículas individuais.
"O professor Boichot sugeriu que o material poderia ter atividade antimicrobiana de luz visível. Quando voltei para a UC, Tive a sorte de encontrar o professor Jack Heinemann, que é especialista em microbiologia, e ele trabalhou com seus alunos para configurar um sistema de teste, "Professor diz.
"Com certeza, a bactéria não teve chance - mesmo depois de um curto período de tempo na luz visível. "
Sem necessidade de radiação para energizar a nova forma de TiO 2 e uma nanoestrutura alterada que permite que o composto seja fixado em revestimentos, as condições são adequadas para que a equipe multidisciplinar avance no desenvolvimento de aplicativos comerciais.
Os pesquisadores da UC depositaram com sucesso o revestimento preto na maçaneta de uma porta, e agora estamos trabalhando com várias empresas para concluir a ciência de desenvolvimento de engenharia necessária para projetar e aprimorar a fabricação avançada. Empresas internacionais interessadas estão observando o progresso e esperando que o TiO preto 2 logo estará protegendo os germes nas grades e maçanetas das camas dos hospitais em todo o mundo.
