Nanotröpfchen mit antibakteriellen und schmierenden Eigenschaften
Eine neue Studie beschreibt bioinspirierte zwitterionische Dopamin-funktionalisierte Flüssigmetall-Nanotröpfchen, die in Antifouling-Anwendungen eingesetzt werden können.
Aufgrund ihrer geringen Toxizität und ihrer einzigartigen antibakteriellen Eigenschaften bieten Gallium-basierte Flüssigmetalle (GLM) vielversprechende Anwendungsmöglichkeiten als Antifouling-Mittel für den Meeresbereich. Jetzt wurden die mit zwitterionischen Molekülen funktionalisierten GLM-Nanotröpfchen erfolgreich hergestellt und mit einem zwitterionischen Dopaminsulfonat-Liganden (ZDS) selbst assembliert. Die so hergestellten ZDS-modifizierten GLM-Nanotröpfchen (ZDS@GLM) zeigten gute antibakterielle Eigenschaften, die auf den synergistischen Effekt zwischen Galliumionen und der quaternären Ammoniumgruppe in ZDS zurückzuführen sind. Die vom ZDS-Liganden gebildete Oberflächenhydratisierungsschicht verleiht den ZDS@GLM-Nanotröpfchen außergewöhnliche Antifouling- und Schmiereigenschaften. Die so hergestellten ZDS@GLM-Nanotröpfchen können effektiv mit einer selbstpolierenden Beschichtung als Füllstoff gemischt werden, um eine funktionalisierte Nanokompositbeschichtung zu synthetisieren.
Starke Antifouling-Eigenschaften
Aufgrund der bemerkenswerten antibakteriellen Eigenschaften der ZDS@GLM-Nanotröpfchen und der durch den zwitterionischen Dopaminliganden erzeugten Oberflächenhydratationsschicht weisen die selbstpolierenden Beschichtungen auf ZDS@GLM-Basis starke Antifouling-Eigenschaften auf (über 50 % E. coli und S. aureus; 65 % Porphyridium wurden entfernt). Darüber hinaus können die ZDS@GLM-Nanotröpfchen die PDMS-Beschichtung (Polydimethylsiloxan) mit selbstheilenden Eigenschaften ausstatten, indem sie das ungehärtete Vinyl unter dem exponierten GLM vernetzen und so die Polymerisation einleiten.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Volume 169, August 2022 veröffentlicht.