Une équipe de recherche de l'Université de Canterbury fait un pas de plus vers le développement de revêtements de surface résistants aux germes pour des environnements tels que les hôpitaux, après un développement inattendu en laboratoire.

Une fois disponible dans le commerce, un revêtement antimicrobien appliqué sur les surfaces à fort trafic, comme les poignées de porte, aidera à minimiser les infections qui se propagent dans les hôpitaux.

Le professeur Susan Krumdieck, responsable de la recherche à l'UC, avait travaillé avec de l'oxyde de titane (TiO 2 ), un composé céramique bien connu, pendant plus d'une décennie lorsque l'élément a soudainement changé de forme.

"TiO 2 est réputé blanc brillant ou transparent, mais un jour le revêtement est sorti tout noir, " elle dit.

« Nous l'avons mis de côté parce que nous ne savions vraiment pas ce qui s'était passé. Mais ensuite, certains étudiants du projet de premier cycle l'ont testé pour ses performances d'autonettoyage, et il était si photocatalytiquement actif sans aucun rayonnement UV que nous savions que nous avions découvert quelque chose de nouveau."

TiO 2 est utilisé dans les écrans solaires car il a la capacité d'absorber le rayonnement. Cette action crée de l'énergie, qui est exprimé en ions oxygène et les ions oxygène sont mortels pour les bactéries. TiO 2 est donc idéal pour une utilisation sur des surfaces telles que les poignées de porte dans des environnements où la stérilité est une priorité, comme les hôpitaux.

La professeure Krumdieck a été la pionnière de la technologie de revêtement innovante au cours de son doctorat. à l'Université du Colorado à Boulder, États Unis, et a poursuivi ses recherches en Nouvelle-Zélande à l'UC, a remporté une subvention du Marsden Fund pour explorer le traitement sous vide à pression pulsée, qui n'avaient pas été utilisés auparavant dans la recherche ou dans l'industrie. Cela a été suivi d'une subvention de financement compétitive avec son collègue, le professeur Mark Jermy, pour collaborer avec une université de premier plan à Taiwan.

Cependant, Le professeur Krumdieck et son équipe de 14 chercheurs interdisciplinaires en UC avaient encore deux défis à relever :comment réparer un TiO 2 revêtement sur quelque chose comme une poignée de porte, et comment l'activer sans rayonnement UV. Le nouveau TiO noir 2 détenait la clé des deux.

Le collaborateur de recherche Tim Kimmett chez Callaghan Innovation a aidé à résoudre le casse-tête.

"Nous avons passé une journée scientifique amusante à jouer avec le microscope électronique à balayage et le diffractomètre à rayons X et à nous émerveiller de la différence de ce matériau. Nous savions que nous avions un nouveau matériau en raison des étranges nanostructures que nous voyions, et bien sûr la couleur noire frappante, " dit le professeur Krumdieck.

Quelques mois plus tard, le professeur Krumdieck a reçu une bourse de chercheur invité à l'Université Grenoble Alpes en France et a emporté avec elle quelques échantillons de revêtement noir. Les chercheurs de l'Institut SiMAP étaient intrigués par le fait que le matériau pourrait être le même que le TiO blanc 2 selon l'analyse, mais au lieu des cristaux pyramidaux lisses typiques de TiO 2 , L'équipe française, dirigé par le professeur Raphaël Boichot, ont découvert que les cristaux étaient nanostructurés d'une manière auparavant uniquement possible par croissance hydrothermale de nanoparticules individuelles.

"Le professeur Boichot a suggéré que le matériau pourrait avoir une activité antimicrobienne de lumière visible. Quand je suis revenu à l'UC, J'ai eu la chance de rencontrer le professeur Jack Heinemann qui est un expert en microbiologie, et il a travaillé avec ses étudiants pour mettre en place un système de test, " dit le professeur.

"Assez sur, les bactéries n'avaient aucune chance, même après un court laps de temps à la lumière visible."

Sans besoin de rayonnement pour dynamiser la nouvelle forme de TiO 2 et une nanostructure altérée qui permet au composé d'être fixé dans des revêtements, les conditions sont réunies pour que l'équipe pluridisciplinaire se lance dans le développement d'applications commerciales.

Les chercheurs de l'UC ont déposé avec succès le revêtement noir sur une poignée de porte, et travaillent maintenant avec plusieurs entreprises pour compléter la science du développement technique nécessaire à la conception et à la mise à l'échelle pour une fabrication de pointe. Les entreprises internationales intéressées observent les progrès et espèrent que le TiO noir 2 éloignera bientôt les germes des barrières de lit d'hôpitaux et des poignées de porte dans le monde entier.