Superhydrofobní povrch z oxidu titaničitého

Kapka vody na hydrofobním povrchu snadno s sebou odnáší nečistoty

Profesorka Rose Amalová z rakouského centra pro vývoj funkčních materiálů neztrácí čas drhnutím koupelny, ale raději studuje nanočástice z oxidu titaničitého (TIO₂). Povrchy pokryté vrstvou oxidu titaničitého začínají být pomalu běžně dostupné ať již jako vnější nátěry budov, které by kromě samočistící funkce mohly zlepšovat kvalitu ovzduší ve městech, ale spíše jako nesmáčivý povrch oken, které není vůbec nutné mýt. Vědci se nyní zaměřili na povrchy v interiérech.

Vytvořili povrch, který se udržuje prostý špíny a navíc i desinfikovaný. Běžně je pro aktivaci oxidu titaničitého nutné záření UVA o vlnové délce menší než 380 nm, které je ve slunečním světle obsaženo asi z 5 %. Záření vybudí elektrony na povrchu materiálu, ty iniciují oxidaci nečistot nebo i bakterií a zneškodněné jsou po hydrofobním povrchu snadno odplaveny. Do interiéru však přes skleněná okna nepronikne a do koupelny bez oken se nedostane vůbec. Běžné žárovky a kvalitní úsporné žárovky v UV oblasti nezáří vůbec. Nekvalitní zářivkou nebo dokonce opalovací zářivkou si koupelnu osvětluje málokdo. Výzkumníci se proto zaměřili na vytvoření takového povrchu, který by byl aktivní i při běžném osvětlení obsahujícím větší vlnové délky. Částice oxidu titaničitého o rozměrech kolem 20 nm vylepšili přídavkem malého množství železa a dusíku. Poté je bylo možné aktivovat zářením o vlnové délce větší než 400 nm, což okraj viditelné oblasti spektra na jeho "modré" straně.

Čištění koupelny nikdy více

Neoblíbené čištění koupelny (Credit: iStockphoto)

Vědci uvádějí, že povrch pokrytý nanočásticemi desinfikuje lépe než chlórové desinfekce a hydrofobnost povrchu zaručuje snadné spláchnutí všech nečistot. Využití materiálu by se našlo jak v domácnostech tak v nemocnicích. Povrch by rozhoně neměl být zdraví škodlivý. Nanočástice jsou přilepeny polyetylénovým glykolem, neměly by se tak uvolňovat, tudíž by nemělo hrozit jejich vdechnutí. O nebezpečnosti uvolněných částic ve vodě při koupání se vědci nezmiňují. Obecně jsou účinky jakýchkoliv nanočástic na lidský organismus prozkoumány velmi málo. I přesto výzkumníci doufají, že se jejich objev dočká uplatnění už za rok.

Aktivace oxidu titaničitého širší oblastí spektra pomůže i jeho aplikaci v exteriérech. Jeho oxidační schopnosti tím budou posíleny.

Otázkou zůstává, zda krátkodobé svícení v koupelně bude dostatečné pro zoxidování všech nečistot a bakterií a jestli nebudeme muset svítit "přesčas" proto, abychom koupelnu vyčistili.

Hlavní zdroj informací:
At last! A bathroom that cleans itself - (23. 1. 2006)

Autor píše weblog o vědě a technice Techblog.