Dzięki nauce udało nam się zabezpieczyć Centrum bez konieczności ciągłego, intensywnego dezynfekowania eksponatów i często dotykanych powierzchni. Pokryliśmy je specjalną powłoką fotokatalityczną, zwalczającą bakterie, wirusy i grzyby przez 12 miesięcy!
Edit: W 2021 ponownie pokryliśmy powłoką eksponaty oraz często dotykane powierzchnie w Koperniku.
To rewolucyjne rozwiązanie nanotechnologiczne poprawia też jakość powietrza wewnątrz budynku. Jak to możliwe? Warto bliżej poznać dwutlenek tytanu i jego niecodzienne zachowanie w blasku światła.
Czym jest dwutlenek tytanu?
Dwutlenek tytanu (TiO2) to biały pigment nazywany „bielą tytanową”, od dawna używany w malarstwie. Ze względu na właściwości wzmacniające i rozjaśniające kolor, często był dodawany do innych barwników. Okazało się jednak, że prowadzi to do szybszego niż zwykle blaknięcia kolorów w kontakcie ze światłem dziennym.
Wiele lat później, to właśnie ten „defekt” zainspirował naukowców do testowania TiO2 pod kątem czułości na światło, a potem fotowzbudzenia. Tak rozpoczęła się kariera dwutlenku tytanu w branży fotokatalizatorów.
Kolejnym przełomem był rozwój nanotechnologii – większe rozdrobnienie jeszcze zwiększyło efektywność TiO2.
Dwutlenek tytanu jest bardzo stabilny, łatwo dostępny, stosunkowo tani i całkowicie nietoksyczny. Branże: farmaceutyczna, kosmetyczna i spożywcza wciąż stosują go w charakterze wypełniacza lub składnika koloryzującego.
Co to jest fotokataliza?
To proces, w którym wykorzystuje się światło i fotokatalizatory do przyspieszania reakcji chemicznych. Właściwości fotokatalityczne czystego dwutlenku tytanu związane są z pochłanianiem przez niego promieniowania głównie z zakresu UV i w niewielkim stopniu promieniowania w zakresie widzialnym ViS. Aby zwiększyć efektywność TiO2, dodaje się do niego różne substancje – związki organiczne, jony i kompleksy metali. Tak przygotowane preparaty można stosować we wnętrzach budynków i miejscach słabo doświetlonych. Działanie preparatu TitanSolid, którym zostały pokryte powierzchnie Centrum Nauki Kopernik, zostało dodatkowo wzmocnione przez dodatek LUMIboostera. W tej formie powłoka znacznie wydajniej pochłania światło. Także to rozproszone, spotykane w pomieszczeniach. Dzięki prostemu zabiegowi rozszerzona została aktywność powłoki TitanSolid na zakres światła widzialnego.
Jak to działa?
Dwutlenek tytanu absorbuje światło, gdy zostanie wyeksponowany na jego działanie. Kiedy już pochłonie określoną energię, w obrębie jego mikro- lub nanokryształów tworzą się elektrony i dziury elektronowe, które w reakcji z cząsteczkami tlenu i wody z powietrza wytwarzają wysoce reaktywne cząsteczki lub jony, takie jak rodnik hydroksylowy (HO•), anionorodnik ponadtlenkowy (O2•–), nadtlenek wodoru (H2O2). Związki te mają bardzo silne właściwości utleniające. To właśnie ta warstwa rodników i utleniaczy efektywnie rozkłada wszelkiego rodzaju zanieczyszczenia organiczne jak oleje, tłuszcze, spaliny samochodowe, gazy o niepożądanym zapachu, a nawet mikroorganizmy, wirusy, grzyby czy bakterie.
Powierzchnię pokrywa się preparatem, który tworzy na niej fotoaktywną powłokę. Po kilku godzinach powłoka absorbuje odpowiednią dawkę energii ze światła i uzyskuje pełnię swoich możliwości. Potem proces przebiega nieustannie, nawet podczas pochmurnej pogody i w nocy – wykorzystywana jest wówczas energia zgromadzona w ciągu dnia. Dodatkowym efektem jest oczyszczanie powietrza w budynku.
Powłoki fotokatalityczne, bazujące na dwutlenku tytanu są trwałe i zachowują swoje właściwości przez wiele miesięcy. Nie niszczy ich typowe użytkowanie, standardowe sprzątanie, dotykanie, pocieranie. Kontakt z nimi jest w pełni bezpieczny.
Dziękujemy firmie Lumichem za zabezpieczenie Centrum Nauki Kopernik powłoką fotokatalityczną.
