Fot. Izabela Malinowska, źródło: Krzysztof Krzempek/Politechnika Gdańska

Mgr inż. Izabela Malinowska, doktorantka w Katedrze Inżynierii Procesowej i Technologii Chemicznej na Wydziale Chemicznym Politechniki Gdańskiej, pod kierunkiem dr hab. inż. Anny Zielińskiej-Jurek, prof. PG, opracowała materiały budowlane o właściwościach samoczyszczących, biobójczych i magnetycznych – farbę oraz gładź szpachlową. 

Plama wybarwi się sama, patogeny nie mają szans

Efekt samoczyszczący farby polega na tym, że w kontakcie z zanieczyszczeniem dodatek fotokatalityczny w niej obecny rozkłada brud, tłuste zanieczyszczenia oraz niszczy patogeny chorobotwórcze. Dodatkowo zastosowanie farby na ścianach zapewni oczyszczanie powietrza z lotnych zanieczyszczeń organicznych czy NOx (szkodliwych dla zdrowia tlenków azotu, powstających m.in. w wyniku spalania paliw). – Obecność związków cynku w opracowanej strukturze kompozytu tworzy tak silną barierę biologiczną, że patogeny nie rozwijają się na powierzchni, a obecne na niej szczepy bakterii szpitalnych są w krótkim czasie niszczone. Badania zostały przeprowadzone m.in. na szczepach bakterii gram-dodatnich (gronkowcu złocistym) oraz gram-ujemnych (m.in. Escherichia coli) – mówi Izabela Malinowska.

Aby aktywować właściwości samoczyszczące, wystarczy sztuczne oświetlenie – ochrona biologiczna będzie aktywna nawet przy wyłączonym świetle. – Tymczasem większość produktów dostępnych obecnie na rynku opiera się na zawartości dwutlenku tytanu, który jest aktywny jedynie pod wpływem promieniowania ultrafioletowego, a promieniowanie słoneczne i oświetlenie wewnętrzne tylko w niewielkim stopniu są w stanie aktywować te funkcjonalności – dodaje prof. Anna Zielińska-Jurek. Ze względu na właściwości magnetyczne farba może pełnić też rolę tablicy magnetycznej. Jako dopełnienie farby opracowana została gładź szpachlowa. –  Jednoczesne pokrycie ściany gładzią i farbą stworzy ochronę biologiczną zabezpieczającą budynek przed rozwojem mikroorganizmów chorobotwórczych, chroniąc zdrowie domowników – zapewniają autorki wynalazku.

Nie tylko do ścian, zwiększy aseptyczność pomieszczeń

Jak podkreśla prof. Anna Zielińska-Jurek, na rynku nie ma obecnie produktu, który będzie posiadał te trzy właściwości jednocześnie. Wynalazek może pomóc zwiększyć funkcjonalność powłok, zwłaszcza w budynkach użyteczności publicznej, takich jak: szpitale, przychodnie zdrowia, szkoły, sale konferencyjne, sale zabaw, restauracje. Farbę opracowaną na PG można używać do różnych powierzchni – nie tylko ścian, ale i drewna, metalu, tworzyw sztucznych, które można pokryć powłoką ochronno-dekoracyjną. – Gdyby na przykład klamki czy przyciski w windzie zostały pokryte opracowaną farbą, wirusy nie rozprzestrzeniałyby się. Zastosowany przez nas związek biologiczny należy do naturalnie występujących związków w środowisku i jest w pełni bezpieczny – zapewnia Izabela Malinowska

Na lata i na każdym etapie produkcji farby

Na Wydziale Chemicznym powstała gotowa farba (w tym przypadku w różnych odcieniach brązu). Pierwsze powłoki naniesiono w 2018 r. na najpopularniejszym materiale do wykończenia ścian, czyli płycie kartonowo-gipsowej i dotychczas nie zmieniły swoich właściwości. – Ponadto sposób otrzymywania opracowanego kompozytu jest na tyle uniwersalną metodą, że może być dodawany na  każdym etapie produkcji farby i nie zmienia właściwości pierwotnych farby i gładzi – przekonują badaczki.

Patent i pierwsze nagrody

Wynalazek uzyskał ochronę patentową. Za cykl trzech zgłoszeń patentowych dotyczących sposobu otrzymywania i zastosowania kompozytów trzyfunkcyjnych bio-foto-magnetycznych do wytwarzania powłok ochronnych i dekoracyjnych o właściwościach biobójczych, magnetycznych i samooczyszczających doktorantka została wyróżniona nagrodą specjalną Marszałka Województwa Świętokrzyskiego w konkursie Student Wynalazca. Kompozycja została także nagrodzona srebrnym medalem na Międzynarodowej Warszawskiej Wystawie Wynalazków. Doktorantka otrzymała również nagrodę główną w konkursie EKOinnowator 2022 w kategorii „Doktorant innowator”.

Politechnika Gdańska