Neue ultra-transparente, robuste und antibakterielle Beschichtung
Forscher haben einen einfachen Ansatz zur Herstellung einer multifunktionalen Beschichtung entwickelt, die potenziell an Fahrzeugscheiben, Bildschirmen, Gebäudewänden, Möbeln und anderen Bereichen eingesetzt werden kann, um eine herausragende und schnelle bakterizide Wirkung zu erzielen, ohne ihre physikalisch-chemischen Eigenschaften oder Biokompatibilität zu beeinträchtigen.
Pathogene Mikroben sind allgegenwärtig und können sich unter geeigneten Bedingungen schnell auf Holzoberflächen vermehren und eine große versteckte Bedrohung für die öffentliche Gesundheit und Sicherheit darstellen. Um der Holzoberfläche eine herausragende antibakterielle Aktivität zu verleihen, haben die Forscher ein quaternäres Pyridin-Ammonium-Monomer (PQAS) synthetisiert und dann durch radikalische Copolymerisation ein kationisches antibakterielles Polymer (CAP) hergestellt. Danach wurde die antibakterielle Komposit-Emulsion durch gleichmäßiges Mischen von CAP mit einer handelsüblichen Polyacrylat-Emulsion (PAE) hergestellt. Schließlich erhielten die Forscher eine ultratransparente, harte und antibakterielle CAP/PAE-Beschichtung, indem sie die CAP/PAE-Emulsion mit einem Pinsel auf die Holzoberfläche auftrugen und anschließend 3 Stunden lang bei 80 °C trockneten.
Antibakterielle Aktivität
Die experimentellen Ergebnisse zeigten, dass die antibakterielle Aktivität der CAP/PAE-Beschichtung gegen E. coli und S. aureus mehr als 99,9 % betrug, ohne dass antibakterielle Komponenten freigesetzt wurden. Selbst nach einer 100-stündigen Bestrahlung mit ultraviolettem Licht bei 254 nm erreichten die antibakteriellen Raten immer noch 97,12 % (E. coli) bzw. 99,35 % (S. aureus), was weit über der geforderten antibakteriellen Rate des Grades 1 (der höchsten Stufe) liegt und die meisten bisher veröffentlichten Arbeiten übertrifft. Darüber hinaus wies die CAP/PAE-Beschichtung eine 5H-Härte, Ultra-Transparenz, verbesserte mechanische Eigenschaften und geringe Zytotoxizität auf.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 175, Februar 2023, veröffentlicht.