Bezár

SZTE Magazin

IMG_7912-001

Baktérium és vírusölő fotokatalikus bevonat ipari alapanyagaként hasznosult az SZTE fejlesztése

Baktérium és vírusölő fotokatalikus bevonat ipari alapanyagaként hasznosult az SZTE fejlesztése

2020. május 22.

Hazai előállítású, öntisztuló, fotokatalikus hatáson alapuló reaktív intelligens bevonat alapanyagaként hasznosult iparilag a Szegedi Tudományegyetem kutatóinak fejlesztése: egy olyan nanotechnológiai eljárásra épülő fertőtlenítési módszert dolgoztak ki Prof. Dr. Dékány Imre kutatócsoportjában, amely látható fény hatására alkalmas a felületeken és a levegőben lévő mikroorganizmusok, valamint allergének inaktiválására.

Cikk nyomtatásCikk nyomtatás
Link küldésLink küldés

Az öntisztuló felületek gyakorlati alkalmazását és a napenergia hasznosítását megvalósító anyagtudományi kutatások a Szegedi Tudományegyetem TTIK Fizikai Kémiai és Anyagtudományi Tanszék Kolloidok és Nanoszerkezetű Anyagok Csoportjának egyik, az innováció szempontjából legfontosabb területe. A dr. Dékány Imre akadémikus, az SZTE ÁOK Orvosi Vegytani Intézet és az SZTE TTIK Fizikai Kémiai és Anyagtudományi Tanszék professzor emeritusa által több évtizede vezetett kutatócsoportban nagy múltra tekint vissza a Fraunhofer Gesellschaft-tal való tudományos kapcsolat: évekkel ezelőtt a német kutatóintézet felkérésére kezdtek el foglalkozni reaktív nanohibrid felületi bevonatok előállításával és fotokatalízissel, amely a napfény hatására öntisztuló felületek előállítását teszi lehetővé. A kutatások során olyan funkcionalizált fotokatalizátorokat fejlesztettek ki, amelyek a természetes fény hatására alkalmasak a szennyező anyagok lebontására, ezáltal a környezet- és a polgári védelemben egyaránt hasznosíthatók. Ezzel a K+F eredménnyel megalapozták a vegyszermentes tisztítási eljárásokat ipari szinten is.


IMG_7923-001


Legújabb eredményeik közé tartozik egy új kutatási irány: a reaktív hibrid nanokompozit felületek biológiai alkalmazása. Olyan öntisztuló, reaktív intelligens bevonatokat, festék adalékanyagokat hoztak létre, amelyeken fotokatalitikus hatás következtében nem szaporodnak a kórokozók, vagyis a reaktív nanorészecskékkel kezelt felületek teljesen új tulajdonságokat mutattak: a nanorészecske-kompozitok az odatapadt baktériumokat és vírusokat is megsemmisítették. Ez a vegyszermentes technológia forradalmasíthatja a fertőzések elleni védelmet, egy olyan fertőtlenítési módszert fejlesztettek ki, amely alkalmas a felületeken és a levegőben lévő mikroorganizmusok, valamint allergének inaktiválására is.


Dr. Dékány Imre elárulta, felfigyelt a szegedi kutatók publikációira egy hazai cég, amely a szegedi innovációra építve saját, speciális, réteg bevonatolási technológiájához kért Szegedről alapanyag fejlesztést. – Nagyon sok szempontnak megfelelő kompozíciót kellett kifejlesztenünk, ami korábbi eredményeink egyfajta modifikálása volt – fogalmazott a kutatócsoport vezetője. Egy magyarországi Kft.-vel kötött szerződés alapján hazai előállítású felületaktív bevonat alapanyagként hasznosult iparilag az SZTE- n létrehozott innovációs munka eredménye.

Az eljárás működési mechanizmusáról dr. Dékány Imre professzor elmondta, hogy napfény vagy LED-es lámpafény hatására fotokatalizátorként működő nanofémekkel adalékolt titán-dioxid nanorészecskék, kis méretüknél fogva kapcsolatba lépnek a mikroorganizmusokkal, kapcsolódnak a sejtfalhoz, és a sejt membránján oxidatív lebontással elpusztítják a kórokozókat. A reaktív fotokatalizátoroknak önmagukban nincs mérgező hatásuk a környezetre, az antibakteriális fertőtlenítő hatás kizárólag a különböző hullámhosszúságú fény (vagy napfény) által történő besugárzáskor lép fel. Azaz fény jelenlétében a fotokatalizátor erős oxidációs hatása a mikroorganizmusokat alapelemeire, szén-dioxidra és vízre bontja. Ez a ciklus addig folytatódik, amíg a reaktív felületet fény éri.

A nanoszerkezetű, ultravékony, színtelen réteg önállóan és festék-adalékanyagként is felvihető bármilyen felületre, amelyen legalább két évre biztosítja az antibakteriális hatást.


IMG_7912-002


Manapság a leggyakrabban kutatott titán-dioxid vízbontásra alkalmas fotokatalitikus hatása régóta ismert a tudomány számára – emlékeztetett rá dr. Dékány Imre professzor – ugyanis egy japán kutató, Akira Fujishima fedezte fel 1967-ben, és 1972 óta a felfedezett fotooxidációs hatásmechanizmust Akira Fujishima és egy másik japán tudós, Kenichi Honda kutatásai alapján Honda-Fujishima hatásként ismeri a tudomány. Ezért talán nem meglepő, hogy a fejlett kelet-ázsiai országokban, Japántól Szingapúrig rendkívül elterjedt ez a technika (az ilyen bevonattal kezelt japán házak homlokzata például nem porosodik, megtartja az eredeti színét), míg Európában egy-két országot leszámítva most ismerkednek ezzel a fertőtlenítő eljárással.


A kutatócsoport tagjai eredményeikről rendszeresen beszámoltak hazai (például Semmelweis Napok Pécs, 2019 október) és nemzetközi konferenciákon is. A szegedi fejlesztés egy olyan nano-kompozitot tartalmaz, amely más hasonló, új generációs felületkezelési rendszerekkel ellentétben több szempontból magasabb hatékonyságú, jobb minőségű és nem utolsó sorban jóval olcsóbb, költséghatékony megoldás – érvelt a kutatócsoport vezetője.


IMG_7896-001


Ez az oxidációs eljárás nemcsak a felületi vírusokat semmisíti meg, hanem a levegőt is tisztítja: a bosszantó kellemetlen szagokat, például a cigarettafüstöt vagy a hagyma bűzét, esetleg egy vendéglátóhely konyhájából kiszálló olaj/zsírgőzt is képes alkotóelemeire lebontani, és így a negatív ingert megszüntetni. Évekkel ezelőtt egy multinacionális vállalat hazai leányvállalata is csatlakozott a kutatásokhoz, és olyan fényforrásokat fejlesztett ki, amelyek a világítás során keletkező hulladékhőt hasznosítva áramoltatták a levegőt, miközben azt megtisztították. Egy ilyen eljárással kezelt légtisztító berendezés akár életet is menthet, ugyanis megvédi az embert például a legionella fertőzéstől – magyarázta a professzor a fejlesztés ipari hasznosíthatóságának lehetőségeit.


Ma már a kórokozók szaporodásával és terjedésével szembeni védekezés nemcsak az egészségügyi ellátást, hanem az élet szinte minden területét érinti. – Ez a technológia nagy jövő előtt áll, ezzel az eljárással nemcsak a klinikákon, rendelőkben, hanem az élet egyéb közösségi tereiben, iskolákban, fürdőkben, szállodákban, éttermekben, a közösségi közlekedés eszközein is hasznosítható módon lehet forradalmasítani a fertőzések elleni védelmet – hangsúlyozta a kutatócsoport vezetője.


SZTEinfo: Lévay Gizella

Fotó: Bobkó Anna

Cikk nyomtatásCikk nyomtatás
Link küldésLink küldés

Aktuális események

Rendezvénynaptár *

Kapcsolódó hírek