Bij het betreden van openbare toiletten is het moeilijk om niet stil te staan ​​bij de ziektekiemen die eerdere gebruikers in de toiletpot hebben achtergelaten. Stel je in plaats daarvan een zelfreinigend systeem voor waarvoor geen felgekleurde gel nodig is. Onderzoekers rapporteren in ACS Applied Materials &Interfaces hebben een eenvoudige, transparante coating ontwikkeld die oppervlakken zoals porselein waterafstotender maakt. Ze laten zien hoe deze oppervlaktebehandeling effectief voorkomt dat bacteriën aan de binnenkant van een toiletpot blijven plakken.

Op glas en porselein kunnen coatings worden aangebracht om ervoor te zorgen dat waterdruppels er gemakkelijk vanaf glijden, waardoor bijvoorbeeld mist of bacteriefilms worden voorkomen. Om deze waterafstotende eigenschap aan oppervlakken toe te voegen, ontwerpen wetenschappers doorgaans microscopische structuren, zoals de kleine weerhaken en haakjes op vogelveren, om lucht of olie tussen het oppervlak en de waterdruppels op te vangen. Maar deze aanpak is doorgaans arbeidsintensief en kan het uiterlijk van het oppervlak veranderen.

Een andere benadering is om gladde polymeerketens op een oppervlak te enten, en die polymeren werken als een permanente olievlek. Deze techniek kan echter gepaard gaan met agressieve chemicaliën en is niet haalbaar voor gebruik op alledaagse voorwerpen. Mustafa Serdar Onses en collega's wilden dus een meer praktische manier vinden om met polymeer geënte oppervlakken water af te stoten en de groei van bacteriële films te belemmeren.

Hun gekozen aanpak bestond uit het gedurende een uur malen van poly(dimethylsiloxaan) (PDMS), een siliconenolie, in een kogelmolen. In de molen bombardeerden kleine kogeltjes van wolfraamcarbide de olie met hoge snelheid, waardoor een deel van de chemische bindingen van het polymeer werd verbroken en nieuwe moleculen werden gevormd. Het team veronderstelde dat de gefreesde PDMS zich snel zouden hechten op oppervlakken, zoals glas of porselein, en zo een duurzame, olieachtige laag zouden vormen.

De onderzoekers borstelden de gemalen olie op één kant van de binnenkant van een gesteriliseerd toilet, terwijl de andere helft onbehandeld bleef. Vervolgens goten ze steriele menselijke urine gecombineerd met E. coli- en S. aureus-bacteriën in het toilet en veegden vervolgens af wat er op beide helften van de pot achterbleef. Uit bacteriekweektesten bleek dat het met PDMS behandelde gebied 99,99% van de bacteriegroei remde in vergelijking met het onbehandelde gebied.

Aanvullende experimenten toonden aan dat zowel porseleinen als glazen oppervlakken bedekt met het gemalen PDMS water sterk afstootten, wat erop wijst dat urine en bacteriën bij de eerste test langs de behandelde toiletpot naar beneden gleden. De onderzoekers zeggen dat hun transparante en kleurloze behandelmethode voor toiletpotten een praktische manier zou kunnen zijn om gedeelde oppervlakken zelf te reinigen voor toepassingen in de volksgezondheid.

Meer informatie: Nusret Celik et al., Mechanochemische activering van siliconen voor grootschalige fabricage van anti-biofouling vloeistofachtige oppervlakken, ACS toegepaste materialen en interfaces (2023). DOI:10.1021/acsami.3c11352

Journaalinformatie: Toegepaste materialen en interfaces van ACS

Aangeboden door American Chemical Society