Sklo vyžarujúce UV žiarenie zastaví až 98 % morských mikróbov
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 9. 4. 2024
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Vedci používajú sklo vyžarujúce UV žiarenie na udržanie problematických podmorských biofilmov na uzde. Táto technológia môže nájsť využitie v aplikáciách, ako sú podvodné pozorovacie porty a objektívy kamier, a možno jedného dňa aj na trupoch lodí.
Keď sa akýkoľvek materiál ponechá dostatočne dlho v morskej vode, na jeho povrchu sa vytvorí slizký film baktérií, húb, rias a iných morských mikroorganizmov. Väčšie organizmy, ako sú lastúrniky, sa potom na tomto filme uchytia a stane sa ich domovom, kde rastú a množia sa.
Nie je potrebné dodávať, že takéto povlaky spôsobujú, že trupy lodí sú oveľa menej hydrodynamické, čo spôsobuje, že plavidlá spotrebujú viac paliva na dosiahnutie danej rýchlosti. Biofilmy sú problematické aj pre podmorské konštrukcie, ochranné siete a dokonca aj pre zariadenia na odsoľovanie morskej vody.
Tento jav je známy ako biologické zanášanie. Medzi hlavné metódy jeho prevencie patrí natieranie podmorských povrchov buď antimikrobiálnou farbou, ktorá však môže poškodiť životné prostredie, alebo špeciálnymi nepriľnavými materiálmi, ktoré sa musia často nanášať znova.
Jedna z navrhovaných alternatív zahŕňa osvetlenie povrchov externe aplikovaným ultrafialovým svetlom, ktoré ničí mikroorganizmy. Žiaľ, UV žiarenie je tým menej účinné, čím ďalej sa dostáva od svojho zdroja, a navyše ho pohlcuje kalná voda. No novo vyvinuté sklo vyžarujúce UV žiarenie namiesto toho, aby bolo osvetľované samostatným zdrojom svetla, je zdrojom svetla.
Tento materiál, ktorý vytvoril tím vedcov pod vedením inžinierov z Massachusettskej univerzity v Amherste, pozostáva z bežného skleneného sklíčka, ktoré je na zadnej strane pokryté vrstvou nanočastíc oxidu kremičitého a priehľadného polyméru.
Ultrafialová LED dióda umiestnená vedľa sklíčka premieta svoje svetlo nie na prednú alebo zadnú stranu skla, ale do jedného jeho okraja. Ako UV lúče prechádzajú hrúbkou skla, sú rozptýlené nanočasticami, ktoré odrážajú UV svetlo, ale neabsorbujú ho.
Výsledkom je, že celý predný (vodný) povrch sklíčka rovnomerne vyžaruje ultrafialové svetlo. Robí tak 10-krát lepšie ako sklo bez povlaku osvetlené rovnakým spôsobom, pričom si stále zachováva uspokojivú priepustnosť viditeľného a infračerveného svetla.
Pri testovaní tejto technológie boli sklíčka vyžarujúce UV žiarenie, spolu s kontrolnými sklíčkami bez povlaku, ponechané ponorené vo vodách Port Canaveral na Floride počas 20 dní. Na konci tohto obdobia sa zistilo, že sklíčko vyžarujúce UV žiarenie znížilo viditeľný rast biofilmu až o 98 %. Vedci teraz plánujú experimentovať s oveľa väčšími sklami, ktoré budú ponorené oveľa dlhšie.
„Vyvinutá technológia sa môže použiť na dezinfekciu priehľadných povrchov, ako sú okná lodí, flotačné gule a zakotvené bóje, objektívy kamier a senzory pre oceánografické, poľnohospodárske a vodohospodárske aplikácie,“ hovorí postdoktorandka Leila Alidokhtová, hlavná autorka článku o štúdii.
Docentka Mariana Lanzarini-Lopesová, ktorá je jednou z korešpondujúcich autoriek, hovorí, že dlhodobejšie plány pre túto technológiu zahŕňajú jej prispôsobenie na použitie na trupoch lodí. Článok bol pritom nedávno uverejnený v magazíne Biofilm.
