Antimikrobiell aktive Beschichtungen für Kontakt- und Kontaminationsflächen in öffentlichen Bereichen

fTeilen

Kontaminierte Flächen spielen eine Schlüsselrolle bei der Übertragung und
Verbreitung von Mikroorganismen. Antimikrobielle Oberflächen stellen daher
ein wichtiges Mittel zur Infektionsprävention dar. Insbesondere durch die
Corona-Pandemie ist dieses Thema verstärkt ins öffentliche Bewusstsein
gerückt.

In dem von der IGF geförderten Forschungsprojekt Safe TOUCH ist es
gelungen, eine langlebige metallisch/keramische Beschichtung aus Al2O3 mit
dauerhaft antimikrobiellen Eigenschaften (durch geringe Cu-Zugabe) zu
entwickeln. Die Beschichtung ist wenige µm dick und kann auf alle rauen
Oberflächen wie Metalle und temperaturstabilen Kunststoffe in
verschiedenen Designs abgeschieden werden.

Die neuen Beschichtungen sind haftfest und abrasionsstabil (vergleichbar
mit Harteloxal!). Dabei verbessern die Cu-Partikel die Haftungs- und
Abrasionseigenschaften der Al2O3-Beschichtung.

Ihre antibakterielle Wirkung wurde erfolgreich gegen E.coli (gram-) und
S.aureus (gram+) getestet, ebenso wie ihre antivirale Wirkung am Beispiel
des modifizierten Vacciniavirus Stamm Ankara (MVA) und dem murines
Norovirus (MNV). Dafür wurden Tests in Anlehnung an die ISO 22196 und ISO
21702 durchgeführt, bei denen die zu testenden Oberflächen mit einer
definierten Menge von Bakterien bzw. Viren in Kontakt gebracht werden. Bei
den auf Kontaktzeiten von 24h ausgelegten Tests konnte eine sehr gute
Wirkung schon nach 60min nachgewiesen werden. Die Wirkung bleibt auch nach
Tests zur mechanischen Beanspruchung (Washability) und zur chemischen
Auslaugung der Oberflächen (Eluat-Test) langfristig stabil.

Diese Technologie erweitert das Spektrum verfügbarer Oberflächenlösungen
im Kampf gegen schädliche Viren und Bakterien. Durch die Applikation
dauerhaft wirksamer Beschichtungen können Reinigungsprozesse effizienter
gestaltet und der Einsatz chemischer Desinfektionsmittel reduziert werden.

Kaltplasmaspritzen – innovative Technologie zur Schichtapplikation
Plasmaspritzen ist eine spezielle Beschichtungstechnologie, bei der
Partikel oder Drahtmaterial in einem Plasma angeschmolzen und als
mechanisch stabile Schicht auf der Oberfläche abgeschieden werden. Eine
Spezialform dieses Verfahrens ist das Kaltplasmaspritzen. Durch die
niedrigere Plasmaleistung und Prozesstemperatur können auch abhängig von
der Prozessführung thermisch labile Substratwerkstoffe wie Kunststoffe
beschichtet werden.
Die verwendeten Pulver haben in der Regel mittlere Korndurchmesser von ca.
10 – 20µm, was eine Abscheidung von Beschichtungen mit einer Schichtdicke
zwischen 20 und 100µm wirtschaftlich macht.

Zielstellung des Projektes
Die Beschichtungen sind in Zusammenarbeit mit der Forschungsvereinigung
DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V.
entwickelt worden. Ziel war die Entwicklung einer neuartigen,
antibakteriell und antiviral wirkenden langzeitaktiven Beschichtung für
Gegenstände des täglichen Bedarfs, die in ihrer Funktion regelmäßig mit
den Händen berührt werden. Dadurch soll sich die Gefahr einer Übertragung
von Keimen, Bakterien und Viren durch Berührung / körperlichen Kontakt
verringern.
Bevorzugte Anwendungsorte sind dafür alle Bereiche des öffentlichen Lebens
wie
•       Öffentliche Gebäude, Veranstaltungsräume, Arztpraxen – Griffe und
Klinken, Handläufe, Schalter, Terminals, Möbeloberflächen, …
•       Verkehrsmittel – Haltestangen, Taster, Sitze, Griffe, …
•       Verkaufseinrichtungen, Restaurants – Griffe, Tische und Stühle,
Sanitärbereiche, …
•       Firmen / Institute / Arbeitsstätten – Arbeitsplätze, Tastaturen,
Telefone, …

Weitere Einsatzgebiete der Beschichtung können insbesondere in
hygienischen Hochrisikobereichen liegen, auch an schwer zugänglichen und
für Reinigungsroutinen problematischen Stellen.

Die Ausstattung von Drahtgeweben und Filterkeramiken mit der Beschichtung
minimiert die Biofilmbildung, was zu einer Verbesserung der
Gebrauchseigenschaften und der Lebensdauer führt.

Über INNOVENT
Die Industrieforschungseinrichtung INNOVENT e.V. analysiert, forscht und
entwickelt seit 30 Jahren in den Bereichen Oberflächentechnik, Magnetisch-
Optische Systeme und Biomaterialen. Das Institut aus Jena beschäftigt etwa
130 Mitarbeiter, leitet verschiedene Netzwerke und führt bundesweit
Fachtagungen durch. INNOVENT ist Gründungsmitglied der Deutschen
Industrieforschungsgemeinschaft Konrad Zuse.