Zwalczy bakterie, usunie plamy i uwolni powietrze w pomieszczeniu od szkodliwych związków, a do tego zastąpi tablicę magnetyczną – takiej farby hybrydowej jeszcze na rynku nie było. Jej uzupełnieniem jest biobójcza i samoczyszcząca gładź szpachlowa. W tandemie zapewnią ochronę przed rozwojem patogenów wewnątrz budynku. Wynalazek z Politechniki Gdańskiej może sprawdzić się m.in. w szpitalach, przychodniach, czy szkołach.
Mgr inż. Izabela Malinowska, doktorantka w Katedrze Inżynierii Procesowej i Technologii Chemicznej na Wydziale Chemicznym, pod kierunkiem dr hab. inż. Anny Zielińskiej-Jurek, prof. PG, opracowała materiały budowlane o właściwościach samoczyszczących, biobójczych i magnetycznych: farbę oraz gładź szpachlową.
Plama wybarwi się sama, patogeny nie mają szans
Efekt samoczyszczący farby polega na tym, że w kontakcie z zanieczyszczeniem dodatek fotokatalityczny w niej obecny rozkłada brud, tłuste zanieczyszczenia oraz niszczy patogeny chorobotwórcze. Dodatkowo zastosowanie farby na ścianach zapewni oczyszczanie powietrza z lotnych zanieczyszczeń organicznych czy NOx (to szkodliwe dla zdrowia tlenki azotu powstające m.in. w wyniku spalania paliw).
– Obecność związków cynku w opracowanej strukturze kompozytu tworzy tak silną barierę biologiczną, że patogeny nie rozwijają się na powierzchni, a obecne na niej szczepy bakterii szpitalnych są w krótkim czasie niszczone. Badania zostały przeprowadzone m.in. na szczepach bakterii Gram-dodatnich (gronkowiec złocisty) oraz Gram-ujemnych (m.in. Escherichia coli) – mówi Izabela Malinowska.
Aby aktywować właściwości samoczyszczące wystarczy sztuczne oświetlenie, ochrona biologiczna będzie aktywna nawet przy wyłączonym świetle.
– Tymczasem większość produktów dostępnych obecnie na rynku opiera się na zawartości dwutlenku tytanu, który jest aktywny tylko pod wpływem promieniowania ultrafioletowego, a promieniowanie słoneczne i oświetlenie wewnętrzne tylko w niewielkim stopniu są w stanie aktywować te funkcjonalności – mówi prof. Anna Zielińska-Jurek.
Ze względu na właściwości magnetyczne farba może pełnić też rolę tablicy magnetycznej.
Jako dopełnienie farby opracowana została gładź szpachlowa.
– Jednoczesne pokrycie ściany gładzią i farbą stworzy ochronę biologiczną zabezpieczającą budynek przed rozwojem mikroorganizmów chorobotwórczych, chroniąc zdrowie domowników – zapewniają autorki wynalazku.
Nie tylko do ścian, zwiększy aseptyczność pomieszczeń
Jak podkreśla prof. Anna Zielińska-Jurek na rynku nie ma obecnie produktu, który będzie posiadał te trzy właściwości jednocześnie. Wynalazek może pomóc zwiększyć funkcjonalność powłok, zwłaszcza w budynkach użyteczności publicznej, takich jak: szpitale, przychodnie zdrowia, szkoły, sale konferencyjne, sale zabaw, restauracje.
Farbę opracowaną na PG można używać do różnych powierzchni – nie tylko ścian, ale i do drewna, metalu, tworzyw sztucznych, które można pokryć powłoką ochronno-dekoracyjną.
– Gdyby na przykład klamki czy przyciski w windzie zostały pokryte opracowaną farbą, wirusy nie rozprzestrzeniałyby się – mówi Izabela Malinowska.
Co więcej, farba jest bezpieczna dla środowiska.
– Zastosowany przez nas związek biologiczny należy do naturalnie występujących związków w środowisku i jest w pełni bezpieczny – mówi badaczka.
Na lata i na każdym etapie produkcji farby
Na Wydziale Chemicznym powstała gotowa farba (w tym przypadku w różnych odcieniach brązu). Pierwsze powłoki naniesiono w 2018 r. na najpopularniejszym materiale do wykończenia ścian, czyli płycie kartonowo-gipsowej i dotychczas nie zmieniły swoich właściwości.
– Ponadto sposób otrzymywania opracowanego kompozytu jest na tyle uniwersalną metodą, że może być dodawany na każdym etapie produkcji farby i nie zmienia właściwości pierwotnych farby i gładzi – zapewniają autorki.
Patent i pierwsze nagrody
Wynalazek uzyskał ochronę patentową. Za cykl trzech zgłoszeń patentowych dotyczących sposobu otrzymywania i zastosowania kompozytów trzyfunkcyjnych bio-foto-magnetycznych do wytwarzania powłok ochronnych i dekoracyjnych o właściwościach biobójczych, magnetycznych i samooczyszczających doktorantka została wyróżniona nagrodą specjalną Marszałka Województwa Świętokrzyskiego w konkursie Student Wynalazca. Kompozycja została także nagrodzona srebrnym medalem na Międzynarodowej Warszawskiej Wystawie Wynalazków. Doktorantka otrzymała również nagrodę główną w konkursie EKOinnowator 2022 w kategorii doktorant innowator.
Źródło: Politechnika Gdańska / Zdjęcie: Fot. Krzysztof Krzempek / Politechnika Gdańska
