В Твери разработали технологию, которая убивает микробы за час

Давно известный процесс оптимизировали.

Учёные Тверского госуниверситета разработали технологию создания медных антибактериальных покрытий нового поколения. Они наносятся на нержавеющую сталь при помощи 3D-печати и компьютерного моделирования. В течение часа, согласно исследования, происходит полная инактивация (утрата или снижение биологической активности. – Ред.) опасных бактерий после контакта с такой поверхностью.

В материале пресс-группы ТвГУ указывают, что разработка может быть использована в медицине, транспорте и общественных пространствах для борьбы с опасными бактериями. Медь давно известна своими выраженными антимикробными свойствами, но традиционные методы нанесения медных покрытий имеют высокую стоимость и могут ухудшать механические характеристики изделий.

Основа новой вузовской разработки – метод лазерного плавления порошка (L-PBF), позволяющий точечно «вплавлять» медь в поверхность нержавеющей стали марки 304. Это экономно расходует материал, обеспечивает высокую адгезию (способность материалов прилипать друг к другу. – Ред.) и отсутствие дефектов.

«Интеграция аддитивных технологий и вычислительного моделирования открывает новые возможности для создания функциональных материалов с заданными свойствами. Разработка учёных ТвГУ демонстрирует, как фундаментальные и прикладные исследования могут привести к практическим решениям в области санитарной безопасности», – отметил представитель руководства ТвГУ.

Исследователи выполнили полный цикл работ – от 3D-печати и микроструктурного анализа до молекулярно-динамического моделирования. Было показано, что при сверхбыстром нагреве и охлаждении медь активно сегрегирует (разделяется. – Ред.) на поверхность стали, образуя так называемые «медные островки», которые и обеспечивают выраженный антибактериальный эффект.

Опыты выполнили при поддержке Российского научного фонда. Биологические испытания подтвердили высокую эффективность разработанных покрытий – полная инактивация бактерий Escherichia coli и Acinetobacter baumannii происходила в течение одного часа после контакта с поверхностью.

«Полученные результаты позволяют существенно снизить расход меди по сравнению с традиционными методами напыления и при этом добиться максимального антибактериального эффекта. Такие покрытия могут стать основой для создания самоочищающихся и самодезинфицирующихся поверхностей», – подчеркнул ио ректора ТвГУ Дмитрий Беспалов.

Разработанная технология позволяет модифицировать уже готовые металлические изделия и обладает потенциалом для создания покрытий с дополнительными свойствами – повышенной коррозионной стойкостью и биосовместимостью. Теперь светила наук планируют расширить спектр материалов и адаптировать метод под различные области применения.