Цивилизация
Учёные объединили секрет «святой воды» с нанотехнологиями, чтобы создать уникальную бактерицидную краску.
Гигиенические антибактериальные краски, применяемые в быту и технике для придания поверхностям бактерицидных свойств, вредны для микробов, но и для экологии не слишком полезны. Прежде токсичные вещества в их составе были зачастую просто незаменимы, чтобы обеспечить стерильность поверхности.
Теперь найден новый способ борьбы с бактериями, благодаря которому окружающей среде не надо платить столь высокую цену. Секрет в использовании серебра, благодаря которому (с научной точки зрения) не портится «святая вода», которую верующие набирают из церковных серебряных сосудов.
В новом номере Nature Materials опубликованы результаты исследования, проведенного Джорджем Джоном и его командой из Нью-Йоркского колледжа при участии группы исследователей Райсовского университета (Хьюстон, США), которую возглавляет Паликелом Аяном.
Ученые разработали противобактериальную масляную краску на основе серебряных наночастиц. Новая краска может быть использованы для покрытия больших поверхностей из дерева, пластика и стекла.
Известно, серебро и компоненты на основе серебра имеют выраженный антибактериальный эффект, губительный для многих видов бактерий, таких как всем известные кишечные палочки. Механизм бактерицидного действия серебряных поверхностей заключается в реакции с внешней мембраной бактерий, вызывая её структурные изменения, что приводит деградации и дальнейшей смерти микробов.
Этому механизму и обязана святая вода своими чудодейственными свойствами.
Обычно для получения наночастиц применяют методы, включающие использование токсичных растворителей и активных химических агентов-восстановителей. Нано-краска производится простым, приемлемым по цене и экологически безвредным способом, поскольку наночастицы синтезируются непосредственно в самой краске после её нанесения на поверхность и высыхания, в течение которого и происходит окислительно-восстановительный процесс, приводящий к формированию наночастиц.
В большинстве красок вяжущая основа состоит из алкидных смол и растительных масел, которые при высыхании образуют свободные радикалы. Когда в краску добавляются частицы серебра, свободные радикалы выступают в качестве восстановителей, преобразуя соли серебра в наночастицы металла. Концентрация образующихся частиц относительно мала, а сами частицы опутаны прочной полимерной сетью.
Чтобы проверить антибактериальные свойства краски, исследователи поместили бактерии кишечной палочки на ровную стеклянную поверхность, одну сторону которой покрасили обычной краской, а другую — краской, содержащей наночастицы, и оставили на ночь. В результате эксперимента, они обнаружили, что краска, содержащая частицы серебра, «убила» все бактерии в отличие от простой краски.
Ученые полагают, что новая бактерицидная краска найдет широчайшее применение в качестве покрытия конструкций в медицинских учреждениях.
