Nanocomponenti proprietà Argento nano: nanoAg L’azione battericida dell’argento è nota da secoli, dal momento in cui venne osservato che l’alimentazione conservata in recipienti d’argento rimane fresca più a lungo. Le scoperte medioevali confermarono che l’argento polverizzato e i suoi composti curavano le ferite in modo efficace. Nel XIX e XX secolo furono sintetizzati i sulfonamidi conosciuti fino ad allora ed iniziò la produzione industriale degli antibiotici. Attualmente la crescente quantità di ceppi di batteri resistenti agli antibiotici costituisce un rischio sempre maggiore. Il ritorno alle radici è un ritorno all’utilizzo dell’argento, perché i batteri non sono resistenti al suo effetto. Le ultime conquiste dell’ingegneria dei materiali sono rappresentate dai nanomateriali con azione biocida testata dell’argento per batteri e spore dei funghi. Il nostro argento nano ed i suoi componenti sono caratterizzati da azione altamente efficace, durabilità nonché proteggono le superfici dallo sviluppo di colonie batteriche e fungine. Prodotti in acciaio inox con rivestimenti biocidi nanoAg a struttura cristallina. Nella foto: piastrella in acciaio inox senza rivestimento,piastrella e prodotto con rivestimento attivo nanoAg. Come agisce l’argento nano ? - Costituisce una lega con il peptidoglicano, il componente principale della parete cellulare del batterio, danneggiando la sua struttura, perciò limita lo scambio reciproco tra il citoplasma dei batteri e l’ambiente esterno. - Un altro luogo di reazione è il citoplasma del batterio ed i suoi enzimi. L’argento nano fa lega con la cisteina – un amminoacido che costituisce la base della struttura di ogni enzima. Ha l’effetto di distruggere le strutture dimensionali della proteina e disattiva le sue funzioni. - La più importante è l’azione dell’argento nano esercitata sul DNA del batterio nel citoplasma. L’argento quale elemento d. elettronico fa lega molto facilmente con l’azoto e con le ammine rientranti nella composizione di basi puriniche e pirimidiniche del DNA. La creazione del composto DNA/argento causa un danneggiamento irreversibile del materiale genetico del batterio. - L’ultimo effetto della reazione dell’ argento è connesso alle sue proprietà catalitiche e nel concreto ossidanti. Distrugge il metabolismo corretto della cellula provocando l’accumulazione dei prodotti nocivi di trasformazione della materia. La prevalenza dell’argento nano sulle sostanze chimiche è la sua azione permanente, connessa all’emissione sistematica di ioni di argento, che distruggono il microorganismo. La superficie ricoperta con argento nano rende impossibile lo sviluppo dei microorganismi e riduce al minimo il rischio di infezioni. 1. 2. 3. Azione di argento nano emesso dal disco saturato con colloide 5ppm nanoAg (0,005g/1litr): 1. escherichia coli 2. staphylococcus ureus 3. pseudomonas aeruginosa Sono dei ceppi responsabili della contaminazione degli alimenti, oggetti d’uso, animali ed uomini. Causano molte malattie, spesso con gravi complicazioni. Le foto mostrano che in un ambiente umido, oltre all’azione biocida sulla zona di contatto del disco stesso è presente anche una zona, abbastanza ampia, protetta dalle nanoparticelle migranti dell’argento - ioni dell’argento. Sono delle zone, estese perfino in centimetri, che per il mondo dei batteri costituiscono uno spazio enorme. In pratica creando un rivestimento mediante barriera di protezione è possibile applicare concentrazioni da 5ppm a 50ppm di nanoAg in soluzione, secondo la destinazione ed il materiale. Rame nano: nanoCuO, nanoCu₂O L’azione del rame sui microorganismi e funghi è nota da secoli. Le lamiere in rame sui rivestimenti delle navi limitavano lo sviluppo delle alghe. In rame venivano prodotti anche diversi tipi di recipienti per conservare l’alimentazione. Il rame e i suoi composti posseggono delle ottime proprietà antifungine. I funghi sono composti soprattutto da chitosano, la cui struttura è molto simile a quella della cellulosi e garantisce un forte isolamento dall’influenza di agenti esterni. Le nanoparticelle del rame sono in grado di penetrare attraverso tale barriera e iniziare il ciclo di reazioni redox all’interno della cellula. Vengono disturbate la sintesi delle proteine del fungo, la crescita delle sue cellule e la produzione del chitosano. Allo stadio terminale, esse non sono più in grado di sintetizzare gli enzimi indispensabili per la vita. nanoossido di rame I nanoCu₂O nanocomponente nano SiO₂+nanoCu₂O nanocomponente nanoCu₂O + nanoAg Abbiamo elaborato una tecnologia di produzione delle nanoparticelle e nanocomposti di rame. Questi sistemi trovano applicazione nella produzione di sostanze fungicidi, proteggono i materiali e le superfici dei prodotti dallo sviluppo dei funghi (legno, materiali plastici, materiali edili, prodotti da costruzione, prodotti compositi ecc.). Il rame nano rivela anche l’azione biostatica ed antibatterica. Lo utilizziamo per attenuare le radiazioni elettromagnetiche, in grado di migliorare le caratteristiche della conducibilità elettrica e la creazione di nanocompositi con nanotubi in carbonio (MWCNT). Nanoparticelle di ossido attivo di rame ( nCu₂O ) sul trasportatore polimerico È stata scalata un’area dalla grandezza di 500nm, ciò significa che una scala indica la distanza di 50nm. Vediamo che la grandezza delle singole nanoparticelle di ossido è di ca. 20-50 nm. Argento nano con Silice nano Silice nano SiO₂ con il contenuto di 10% e 20 % di nanoAg La tecnologia della sintesi delle nanoparticelle di argento su trasportatori è una delle nostre principali tecnologie. I produttori di materiali e prodotti attendono componenti dotati di proprietà biocidi e che rendono possibile una facile distribuzione di essi nelle materie. Soddisfiamo questi criteri sintetizzando l’argento nano su diversi trasportatori, anche sul silice. Il vantaggio di essi è un alto rendimento, qualità e attività microbiologica. I prodotti ottenuti hanno la forma di polveri o colloidi. Proteggono sia la superficie del prodotto sia l’intera massa della materia o componente per la produzione. Foto delle nanoparticelle di argento sintetizzate sul trasportatore silice nano nAg/nSiO₂, realizzata mediante il microscopio elettronico a trasmissione. La foto mostra l’insieme di nanoparticelle di argento (colore nero) che circondano le nanoparticelle del trasportatore silice (colore grigio). È stata scalata un’area dalla grandezza di 100 nm. Una scala indica una distanza di 10 nm. La grandezza delle nanoparticelle di silce SiO₂ è di ca. 10-15 nm, la grandezza delle singole nanoparticelle di argento, visibili in alcune zone come singoli punti neri, è pari a 1-3 nm. Secondo l’ultima definizione adottata nel campo della ricerca condotta sul territorio UE ,la nanotecnologia indica la sintesi/ produzione e la modifica di particelle e sistemi da 1nm a 100 nm. Le foto riportate attestano che la qualità dei nanocompositi e nanocomposti prodotti da ITP-System è altissima. Silice nano - idrofila ed idrofoba Utilizziamo la silice per produrre monocomponenti idrofili ed idrofobi. Nel nostro laboratorio nascono prodotti e componenti che migliorano l’assorbimento dell’acqua (idrofili), o proteggono dall’assorbimento dell’acqua e dal suo effetto distruttivo ( idrofobi ). L’applicazione di tali monocomponenti nei prodotti migliora essenzialmente le proprietà ed allunga la loro durabilità. Silice nano SiO₂ modificata Gel idrofobizzanti con Silice nano SiO₂ Applicazioni di monocomponenti Sappiamo che ogni modifica del processo produttivo costituisce per un’azienda un’enorme barriera per l’implementazione dell’innovazione. Per tale motivo la caratteristica delle nostre tecnologie è la semplicità dei processi di applicazione dei monocomponenti: versa e mescola. Ed è tutto …. Processo diimplementazione della tecnologia 1. Il produttore trasmette delle informazioni brevi e di carattere generale sulla composizione chimica della materia (senza dettagli relativi alle formule) nonché i suoi campioni. 2. Dopo i test di rito, il laboratorio ITP-System prepara dei campioni del monocomponente, necessari per realizzare un lotto di prova dei prodotti. 3. Il produttore trasmette i campioni dei prodotti per esami in un laboratorio, scelti autonomamente, ai fini di ottenere l’apposita documentazione o certificato. 4. Concordiamo le regole di forniture e dettagli dei processi dell’applicazione industriale. 5. L’applicazione obiettivo viene dosata sottoforma di colloide liquido o polvere secca contenente nanoparticelle o nanocompositi. 6. In funzione della tecnologia applicata, la caratteristica biocida sarà presente in tutta la struttura del prodotto o in uno strato selezionato.
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