Антибактериальные покрытия

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ:
1) Разработать варианты антибактериальных покрытий, для использования в общественных местах (детских учреждениях, в местах массового скопления народа, больницах и.т.д.)
2) Проверить эффективность разработанных методов.
3) Проверить возможность реализации.

ПРЕДПОСЫЛКИ К СОЗДАНИЮ:
Проблема распространения инфекций через контакт с загрязнёнными поверхностями остро стоит для мест с высоким скоплением людей.
Такие места, как детские сады, школы, общественный транспорт, больницы, рай для болезнетворных бактерий, они прекрасно развиваются в таких местах и передаются от человека к человеку.
Именно для сокращения заражений предназначены антибактериальные покрытия. Их разработка позволит улучшить здоровье населения в целом.

ПРЕДЛОЖЕННЫЕ МЕТОДЫ РЕАЛИЗАЦИИ:
1) Антибактериальное покрытие на основе молекулярных сит с внедренными нано частицами серебра .
2) Антибактериальное покрытие на основе черного кремния.

МОЛЕКУЛЯРНЫЕ СИТА:
ПРЕИМУЩЕСТВО:
МОЛЕКУЛЯРНЫЕ СИТА ЗАХВАТЫВАЮТ ЛИШЬ ЧАСТЬ БАКТЕРИЙ ЧТО ДЕЛАЕТ ВОЗМОЖНЫМ НЕ УБИВАТЬ ВМЕСТЕ С БОЛЕЗНЕТВОРНЫМИ И ПОЛЕЗНЫЕ БАКТЕРИИ, А ТАК ЖЕ ОСТАТОЧНЫЕ БОЛЕЗНЕТВОРНЫЕ БАКТЕРИИ ПОЗВОЛЯТ ФОРМИРОВАТЬСЯ ИММУНИТЕТУ ЧЕЛОВЕКА
Молекулярные сита — имеющие трёхмерную структуру из тетраэдров оксида кремния и оксида алюминия и характеризующиеся точным и однородным размером пор. Поры в молекулярных ситах достаточно велики, чтобы пропускать небольшие молекулы, но в то же время они задерживают более крупные молекулы.
Молекулярные сита различаются размером пор, который определяет их селективность по отношению к пропускаемым и задерживаемым молекулам. В зависимости от этой характеристики изменяется и область применения тех или иных молекулярных сит.

СТРУКТУРА МОЛЕКУЛЯРНЫХ СИТ:
Выпускают в виде порошка, зёрен неправильной формы, сферических гранул.
Их используют для очистки веществ, в различных очистительных системах.

ОСОБЕННОСТИ МОЛЕКУЛЯРНЫХ СИТ:
Для восстановления активности молекулярных сит необходимо прогреть их либо продуть газом, чтобы удалить сорбировавшиеся вещества. Существенным фактором в этом процессе является температура сит. Молекулярные сита 3 Å требуют температуры 175—260 °С. Однако при такой температуре может происходить полимеризация молекул ненасыщенных сорбатов, если таковые присутствовали в очищаемом материале, поэтому рекомендуется постепенное повышение температуры, чтобы дать ненасыщенным молекулам возможность покинуть сита в более низком интервале температур. После прогрева сит требуется охлаждение, что удобно осуществлять, пропуская ток того же газа, но без подачи теплоты. Небольшое количество сит можно сушить без продувания.
В нашем случае мы предположили что захваченные бактерии будут убиваться нано частицами серебра, при этом не будет необходимости нагревать сита.

СЕРЕБРО:
это элемент побочной подгруппы первой группы, пятого периода периодической системы химических элементов Дмитрия Ивановича Менделеева, с атомным номером 47. Обозначается символом Ag (лат. Silver). Один из дефицитных элементов.
Чистое серебро - сравнительно мягкий и пластичный металл. По удельной плотности (10,5 г/см3) уступает лишь свинцу. По электропроводности же и теплопроводности серебро занимает одно из первых мест. Плавится при относительно низкой температуре (962°С), легко сплавляется со многими металлами; небольшие добавки меди к серебру делают последнее более твердым, пригодным для изготовления различных изделий.

АНТИМИКРОБНЫХ СВОЙСТВ СЕРЕБРА:
Издавна человечество использует противомикробные свойства серебра при изготовлении предметов домашнего обихода. Благодаря его дезинфицирующему действию вода или молоко, хранящиеся в серебряных кувшинах, даже в жаркую погоду долго оставались свежими. Римляне хранили вино в серебряной посуде, друиды использовали серебро для хранения еды, китайские императоры ели серебряными палочками, чтобы сохранить здоровье.
Среди металлов серебро обладает наиболее сильным бактерицидным действием. При этом взаимодействие не самого металла, а его ионов с клетками микроорганизмов вызывает их гибель.
Выявлено, что бактерицидный эффект ионизированного серебра в 1750 раз сильнее карболовой кислоты и в 3,5 раза сильнее сулемы и хлорной извести. Причем спектр противомикробного действия серебра значительно шире многих антибиотиков и сульфаниламидов. Серебро обладает более мощным антимикробным эффектом, чем пенициллин, биомицин и другие антибиотики, и оказывает губительное действие на штаммы (разновидности) бактерий, устойчивые к антибиотикам.
Серебро проявляет высокую бактерицидную активность как по отношению к аэробным и анаэробным микроорганизмам (в том числе и к разновидностям, устойчивым к антибиотикам), так и к некоторым вирусам и грибам.

АНТИБАКТЕРИАЛЬНОЕ ПОКРЫТИЕ НА ОСНОВЕ МОЛЕКУЛЯРНОГО СИТА С ИОНАМИ СЕРЕБРА:
- Мы предположили что данное покрытие будет работать по принципу захвата бактерий молекулярными ситами, и очищения молекулярных сит ионами серебра.
Однако нам надо определить третье вещество , которое позволит связать между собой ионы серебра и молекулярные сита , а также позволит наносить эту смесь как однородное покрытие.
Можно также усовершенствовать структуру молекулярных сит до получения однородной смеси , которую можно нанести как покрытие.
По мимо захвата бактерий молекулярные сита будут работать и как очистители очищая поверхность от попавших загрязнений, ионы серебра тут бессильны, а следовательно данное покрытие будет необходимо регулярно заменять, или проводить чистку разогревая покрытие до высоких температур.

ПЛЮСЫ ПОКРЫТИЯ НА ОСНОВЕ МОЛЕКУЛЯРНЫХ СИТ И НАНО ЧАСТИЦ СЕРЕБРА:
Простота использования.
Возможность контроля размера блокируемых частиц.
Доступность материалов для производства.
Новизна покрытия.

МИНУСЫ ПОКРЫТИЯ НА ОСНОВЕ МОЛЕКУЛЯРНЫХ СИТ И НАНО ЧАСТИЦ СЕРЕБРА:
Требует дополнительных исследований.
Не известен точный состав, который позволит напылять данное вещество как покрытие.
Требует через определенное время замены.
В качестве антибактериального вещества используется благородный металл.
Требует существенных доработок.

ВЫВОД:
Антибактериальное покрытие на основе молекулярных сит с внедренными нано частицами серебра, не самый лучший вид покрытия. Так как требует длительного исследований и возможной замены составляющих. Однако при выявленном составе может представлять перспективное покрытие с хорошими антибактериальными свойствами. Так же можно предположить, что необходим другой материал в основе покрытия, который будет схож по структуре и свойствам к молекулярным ситам, но не будет иметь структуру гранул.