Introduction
Depuis plusieurs années. RÜBIG est l'un des leaders du marché mondial dans le domaine des systèmes de revêtement. Le développement de systèmes et de processus se concentre principalement sur le dépôt chimique en phase vapeur activé par plasma (PACVD). À partir de 2013, la R&D interne a intensifié ses activités de recherche dans le domaine des revêtements fonctionnels avec des matériaux antimicrobiens. En collaboration avec des partenaires de recherche externes, un savoir-faire précieux a été acquis au cours de plusieurs projets FFG concernant le revêtement de différents matériaux de substrat en métal et en plastique et leurs influences environnementales respectives.
Contact
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Dipl. Ing. Dr. (mont) Christian Dipolt, MBA
RÜBIG Technology
Schafwiesenstr. 56, 4600 Wels, AUSTRIA
Téléphone: +43 (0) 7242 / 66060
L'objectif des travaux de développement est de réduire le risque ou d'empêcher complètement la contagion par les infections par contacts et gouttelettes. L’accent est mis sur les infections nosocomiales, c'est-à-dire les infections dues à des bactéries résistantes aux antibiotiques. Par ailleurs, les domaines dans lesquels des mesures d'hygiène et de désinfection permanentes ne peuvent être garanties font l'objet d'une attention particulière. Le Centre européen de contrôle des maladies estime que plus de 4 millions de patients contractent des infections nosocomiales chaque année, ce qui en fait l'une des complications les plus courantes d'un séjour à l'hôpital. Cependant, des bactéries et des virus non résistants peuvent également être trouvés sur de nombreuses surfaces et, en cas d'infection, ils ont non seulement des conséquences sur la santé de l'individu concerné, mais causent également d'énormes dommages à l’économie nationale. Le traitement de surface biocide empêche la fixation et la survie des virus et des bactéries sur un grand nombre de substrats différents, contribuant ainsi à rompre la chaîne infectieuse.
Cuivre
Effet biocide des composés de cuivre
L'importance du cuivre en tant que biocide est connue depuis longtemps. Le mécanisme d'action et le degré d'efficacité du cuivre sur les bactéries ont déjà été amplement étudiés et ils sont décrits en détail dans la littérature. S'il en est de même du degré d'efficacité du cuivre sur les virus, la connaissance des processus et interactions concrets sur lesquels repose l'effet antiviral est encore moins bien connue. En général, pour les micro-organismes, c'est-à-dire pour les bactéries et les virus, le cuivre est extrêmement nocif même à petites doses. Les réactions redox (réactions d’oxydoréduction) provoquent un échange d'électrons. Des ions de cuivre avec une charge positive sont créés, ce qui entraîne la formation de radicaux libres. Ils décomposent la membrane externe et par la suite l'ADN des cellules bactériennes et virales. Ce processus détruit non seulement l'organisme, mais il entraîne également la corrosion de la surface du cuivre.
Corrosion
Le cuivre se caractérise généralement par une forte tendance à la corrosion. En fonction de l'atmosphère ambiante, différents produits de corrosion se forment en surface, dont certains ont un degré d'adhérence élevé. Dans le cas de réactions de corrosion électrochimique, similaires à la destruction du matériel cellulaire des bactéries, des réactions d'oxydoréduction se produisent, c'est-à-dire un échange d'électrons. La haute conductivité du cuivre, entraîne une séparation spatiale entre la réduction et l'oxydation. Les agents oxydants sont généralement des milieux neutres et alcalins tels que l'oxygène ou des milieux acides tels que les molécules d'eau protonées (H3O+). Ils déclenchent la réaction et, du fait de l'oxydation, ils initient également la dissolution du métal. Les conséquences sont des trous, des creux, des tranchées ou des zones métalliques poreuses. Les contraintes mécaniques, par exemple dues à la fissuration par corrosion sous contrainte, et la contamination par des micro-organismes ou similaires influencent et accélèrent considérablement le processus de corrosion.
Les alliages de cuivre sont un moyen éprouvé de ralentir le processus de corrosion.
Augmentation de la résistance grâce aux alliages de cuivre
Les alliages déjà testés avec succès sont le cuivre-aluminium ou le cuivre-aluminium-zinc et le cuivre-titane. Ils sont largement utilisés dans l'industrie, par exemple dans la construction aéronautique (AlCu) ou en tant que matériau pour les composants électroniques (CuTi). Sur la base des résultats déjà connus de la théorie et de la pratique, RÜBIG étudie en interne d'autres systèmes d'alliages. Le maintien de l'effet biocide est sans aucun doute la priorité absolue. Dans le même temps, des efforts sont faits pour augmenter la durée de vie des revêtements en cuivre.
Décapage de revêtements en cuivre
Une longue durée de vie des composants enduits est déterminée d'une part par l'adhérence du revêtement lui-même ainsi que par sa charge en substance active biocide ou son taux de libération. D'autre part, elle est également définie sur la base de la possibilité d'enduire à nouveau après une durée de vie spécifiée et de l’élimination (décapage) de « l'ancienne » couche. Le décapage des couches de cuivre peut être effectué par un nettoyage abrasif, une gravure chimique, un nettoyage électrique ou un nettoyage réactif.
RÜBIG AntiViralCoating
Dans le but de maximiser la résistance à l'usure et à la corrosion, RÜBIG a déjà mis en place de nombreux processus de revêtement à base de carbone et de titane dans l'industrie. Dans le domaine des technologies médicales, RÜBIG a été confronté à des exigences telles que la biocompatibilité des implants en céramique et des surfaces antivirales. Il y a plusieurs années, dans le cadre d'un projet COIN (Cooperation & Innovation), un revêtement PVD (Physical Vapour Deposition) a été développé en collaboration avec l'Université des sciences appliquées de Wels afin de pouvoir tuer de manière ciblée les bactéries et virus sur les surfaces.
L'acceptation de telles technologies de surface n'était pas encore évidente à ce moment-là. La pandémie a remis en lumière le rôle des surfaces dans la propagation des bactéries et des virus, déclenchant un regain d'intérêt pour le sujet sous le titre « RÜBIG AntiViralCoating ». L'objectif est de doter les surfaces exposées à une contamination accrue, par exemple dans les lieux publics très fréquentés, d'un revêtement en cuivre/oxyde de cuivre afin de réduire voire d'empêcher la propagation des virus et des bactéries. Les composants en métal, en plastique ou en matériaux filtrants, eux-mêmes constitués de non-tissé ou de mousse, peuvent être enduits.
L'action contre les bactéries et les virus est générée par l'oxydation de la surface. Des tests avec des virus corona humains (HuCoV-229-E) montrent qu'il y a une diminution significative des espèces infectieuses après seulement 10 minutes de temps de contact. Avec la composition chimique appropriée du revêtement, le nombre d'espèces infectieuses est tombé en dessous de la limite de détection après 20 minutes. En alliant de manière ciblée des éléments chimiques dans le revêtement, des propriétés telles que la durée de vie, l'efficacité et le toucher peuvent être influencées. Le type de revêtement peut être adapté aux exigences correspondantes du client et le système de revêtement fait également l’objet d’un développement constant.
Des partenaires de recherche externes sont impliqués, tels que l'Université des sciences appliquées de Wels et Joanneum Research à Niklasdorf/Styrie avec leur expérience dans le domaine des revêtements antiviraux et de la technologie PVD. RÜBIG est également soutenu par Med Uni Graz qui, avec l'Institut d'hygiène, effectue des tests sur l'action des surfaces contre les virus et les bactéries. La technologie PVD est un complément stratégique de l'expertise de surface pour les systèmes RÜBIG et la technologie de durcissement. Le système PVD et la technologie de processus développés en interne complètent le portefeuille de produits de RÜBIG Ingénierie en tant que futur pilier supplémentaire.
