Поверхности, к которым мы прикасаемся каждый день, – потенциальные орудия переноса болезней. Так, вирус Sars-CoV-2, который является причиной болезни Covid-19, успешно выживает на стенах, дверях, ручках дверей, бумаге и других поверхностях. На картоне он не погибает в течение суток, а на нержавейке или пластика в течение трех. Полученная исследователями информация свидетельствует о том, что Sars-CoV-2 может долго сохранять жизнеспособность на ламинированных или пластиковых поверхностях, ручках дверей и других твердых предметах. На пористых поверхностях вирус погибает чуть быстрее, но все равно живет достаточно долго для того, чтобы стать источником заражения для контактирующих лиц.
Некоторые ученые надеются, что мы можем уничтожать инфекционные микроорганизмы еще до того, как они попадут в организм, просто изменив текстуру поверхностей или покрыв эти поверхности специальным слоем, который ускоряет гибель вирусов и бактерий. Для этого медицинские учреждения, общественные и частные учреждения уже используют средства для нанозащиты, в частности фотокатализаторы.
Высокотехнологичные покрытия в борьбе с пандемиями
По мнению ученых, в будущих противостояниях с инфекционными болезнями и пандемиями, средства и поверхности, которые обладают антибактериальными свойствами, могут стать важным инструментом. Уже сегодня для мира, который борется с вирусом Covid-19, проблема невиданно актуальна.
Рассмотрим материалы, которые самостоятельно уничтожают микробы и, по мнению ученых, помогут человечеству устоять перед эпидемиями.
- Исследователь инфекционных болезней в Имперском колледже Лондона (Великобритания) Джеральд Ляруа-Момю делает ставку на медные сплавы. Ионы меди способны на уничтожение почти 100 % бактерий всего за пару часов. И хотя не представляется возможным покрыть все поверхности вокруг медью, Ляруа-Момю считает, что для сдерживания распространения микробов и снижение заражения медь можно использовать в сплавах в "горячих точках", к которым люди постоянно касаются – кнопках лифтов, дверных ручках и т.д.
- Графеновые наноматериалы. Контакт между бактериальными клетками и «острыми» краями графеновых наностенок приводит к рассечению мембран бактерий и их гибели (хотя эти микроскопические бритвы могут повредить и кожу человека).
- Природные материалы. Так, разбрызгивание масла чайного дерева оказывает активный эффект против вирусов. Всего за 5-15 минут воздействия. Пробка зарекомендовала себя как чрезвычайно эффективный антибактериальный материал против золотистого стафилококка. А экстракты хмеля применялись для производства похожего на пластик покрытия, которое предотвращает рост определенных типов бактерий на поверхностях.
Исследования по использованию подобных материалов в борьбе с вирусами и бактериями пока только на экспериментальной стадии. В теории названы природные вещества, которые можно было бы использовать для борьбы с микробами, но точное количество основных ингредиентов и типы микроорганизмов, на борьбу с которыми будут направлены эти покрытия еще предстоит установить.
В то же время сегодня уже используются средства на основе диоксида титана (TiO2). Когда на вещество влияет ультрафиолетовое излучение, оно образует активные формы кислорода, такие как пероксиды, которые инактивируют (блокируют) микробы.
"Таким поверхностям не нужна какая-то специальная обработка", – подчеркивает Елена Иванова, молекулярный биохимик из Университета Мельбурна королевского технологического университета (Австралия).
Диоксид титана в борьбе с микробами
Оксид титана с помощью фотокатализа расщепляет микроорганизмы, убивает бактерии, плесень и вирусы. Под воздействием света на обработанной поверхности с него образуются сильные окислители: О- и ОН радикал, которые раскладывают опасные органические загрязняющие вещества в воздухе на безвредные СО2 и Н2О.
Применение свойств оксида титана:
- Фотокаталитические рецеркуляторы воздуха
Это устройства, способные очистить воздух в помещении от неприятных запахов, болезнетворных бактерий, грибков и вирусов.
- Фотокаталитические системы очистки воды
Системы построены на дезинфекции воды ультрафиолетом уже широко применяются. Если добавить в такую систему поверхности с оксидом титана, то эффективность ее многократно возрастет.
- Фотокаталитические фильтры очистки выбросов в атмосферу
Фотокаталитические фильтры способны эффективно очищать воздух от паров растворителей, клеев, газообразных канцерогенов и других всевозможных органических составляющих.
- Фотокаталитические фильтры приточной вентиляции
Представляют собой устройства, которые способны сделать воздух, что подается в помещение, действительно чистым и безопасным.
- Самоочищающееся стекло
Это стекло с покрытием TiO2, которое способно очищать поверхность от загрязнений при воздействии на него солнечного света.
- Нанопокрытия
Это высокотехнологичное жидкое вещество, которое предоставляет способность к эффективному самоочищению и самостерилизации широкому диапазону пористых строительных поверхностей. Способность оксида титана и обработанных им поверхностей при освещении ультрафиолетом убивать болезнетворные бактерии и вирусы может использоваться при строительстве и обустройстве медицинских и ветеринарных учреждений.
Такое фотокаталитическое нанопокрытие уже используется как средство для ликвидации вирусов, бактерий, плесени и органических веществ на практике. Первым медицинским учреждением, стены, потолок и пол которых был покрыт фотокаталитическим покрытием, стала больница MLK Hospital ER в Калифорнии.
Фотокаталитическое нанопокрытие в Украине
Фотокаталитическое нанопокрытие – не "чудодейственная заморская технология", а достаточно реальный продукт, который доступен и на украинском рынке.
Так, например, каждый может купить вещество греческого бренда «NanoPhos», которое представляет собой фотокаталитическое нанопокрытие с эффектом самоочищения SURFASHIELD C.
Средство SURFASHIELD C раскладывает загрязнители органического происхождения, предотвращает распространение микробов, убирает неприятные запахи, очищает воздух. Это активный продукт, разработанный на основе нанотехнологий для защиты и очистки пористых поверхностей. В частности, цемента, штукатурки или гипса, затирки, камня или неполированного мрамора.
Поглощая свет вокруг и превращая его в химическую энергию, обработанные средством поверхности самостерилизуются и очищаются от вредных микроорганизмов.
В результате:
- Вирусы, бактерии, плесень, газообразные загрязнители разлагаются и распадаются на СО2 и Н2О.
- Поверхности выглядят как новые, не требуют использования антисептиков, дезинфектантов, или других химикатов.
- Стены, потолок, пол и другие поверхности становятся супергидрофильнимы: в результате загрязняющие вещества легко вымываются.
Таким образом, поверхности применения остаются активно чистыми в течение, примерно, 10-ти лет.
Фотокаталитические и другие поверхности, способные к самостерилизации – это не панацея. Но, по мнению ученых, они станут весомым кирпичиком в фундаменте защиты против эпидемий. В том числе и коронавирусной.
