Displeje s dotykovými panely jsou na veřejných místech stále oblíbenější. Pohodlné, intuitivní ovládání, čitelnost zobrazeného obsahu a nakonec nižší náklady na používání takových řešení nás nutí se s nimi v každodenním životě setkávat velmi často. Jedná se například o pokladny nebo prodejní automaty, elektronické informační systémy. Každý den používá tato zařízení několik stovek nebo dokonce tisícovek lidí a každý z nich zanechává svoji stopu v podobě více či méně nebezpečného mikrobiálního znečištění.
Brněnská společnost FORTES INTERACTIVE patří mezi evropskou špičku ve výrobě dotykových panelů. Spolupracovala na projektech pro firmy, jako je T-Mobile, Bonatrans, Čepro či Alza. V současné době plánuje uvést na trh svůj nový vynález – samočisticí fólii Lotus Foil na dotykové obrazovky, která eliminuje přenos široké škály mikroorganismů. Možná jste na ni už narazili. V současnosti totiž Lotus Foil testují na vybraných objednávkových terminálech v KFC, na samoobslužných pokladnách v Albertu ve Zlíně a chystá se další testování v reálných podmínkách. Fólie je nalepená přímo na dotykovou obrazovku a aktivuje se denním nebo umělým osvětlením.
Nový produkt vzniká ve spolupráci vědců z pardubických společností SYNPO, akciová společnost, Centra organické chemie a dále z Centra polymerních systémů Univerzity Tomáše Bati ve Zlíně a Fakulty chemické Vysokého učení technického v Brně.
Cílem spolupráce bylo navrhnout krycí polymerní vrstvu, která zaručí dlouhodobou ochranu dotykových displejů proti usazování organických polutantů na jejich povrchu a současně bude působit jako prevence proti usazování nebezpečných mikroorganismů, především bakterií a virů.
Vývoj krycí vrstvy probíhá v několika krocích. Prvním krokem bylo navrhnout polymerní lak, který bude vysoce transparentní, bude ho možné snadno aplikovat, bude hygienicky nezávadný a bude mít výbornou adhezi k celé řadě plastových podkladů.
Dotykové displeje vyžadují přímý kontakt při jejich ovládání, a je tedy nutné zajistit vysokou odolnost této vrstvy proti opakovaným dotykům (velkým problémem se ukázaly údery nehtů), ale i vlhkosti, mastnotě a špíně. Důležitým parametrem je též odolnost celé škále dezinfekčních a čisticích prostředků. Časté čištění povrchů s vysokým dotykem, jako jsou dotykové obrazovky, s cílem snížit riziko přenosu patogenů je povinné.
Polymerní matrice laku je na bázi vodou ředitelného hybridního anorganicko-organického polymeru, který byl syntetizován v SYNPO, akciové společnosti. Anorganická složka zajišťuje pevnost a stabilitu, organická pak výbornou flexibilitu finálního laku a adhezi k celé řadě plastů.
Dalším parametrem je odolnost dezinfekčním prostředkům. Testovány byly dezinfekce na alkoholové bázi s přídavkem oxidantu peroxidu vodíku, dále 99% etanol, 70% etanol a voda. Jako vhodný postup pro stanovení odolnosti povrchu lze použít metodu s použitím savého materiálu dle normy ČSN EN ISO 2812-3, Nátěrové hmoty: Stanovení odolnosti proti kapalinám. Jedná se o metodu, kdy je na testovaný povrch položen nasáknutý materiál (např. buničina) s testovací kapalinou. Na testované místo je přiložen skleněný klobouček, aby nedošlo k odparu testovací kapaliny. Po zvolené době expozice se buničina odstraní, plocha se utře do sucha a nechá se samovolně regenerovat. Následuje vizuální vyhodnocení podle ISO 4628-1(2) a opakování cyklů dle požadavku. SYNPO, akciová společnost, uvedenou metodu provádí akreditovaně. Nový typ laku v současné době odolává všem typům testovaných dezinfekčních prostředků po dobu minimálně 30 minut.
Ukázka testování dle normy ČSN EN ISO 2812-3, Nátěrové hmoty: Stanovení odolnosti proti kapalinám.
Nejdůležitějším úkolem bylo zajištění antimikrobiální odolnosti. V současné době již existují různé antimikrobiální úpravy polymerů, které jsou převážně založeny na aditivaci pomocí biocidních přípravků autorizovaných na trhu EU/EHP v souladu se Směrnicí 98/8/ES nebo nařízení o biocidních přípravcích (Nařízení (EU) č. 528/2012). Nevýhodou těchto přípravků však může být jednak potřeba vyššího dávkování a jednak riziko, že z polymerní matrice mohou migrovat a ve zvýšené míře přicházet do kontaktu s lidskou kůží. Důležitým aspektem při vývoji nového typu laku tedy bylo zvolit takovou účinnou látku a koncentraci, která nebude mít dopad na životní prostředí a zajistí ochranu spotřebitele.
Ukázka aplikace fólie Lotus v reálných podmínkách.
Dalším parametrem bylo zajištění tzv. self cleaning efektu. Poměrně dobře známé jsou anorganické fotoaktivní systémy na bázi oxidů kovů, zejména TiO2 a ZnO. Zejména nanoforma vykazuje nejvyšší fotoaktivitu z důvodu velkého povrchu. Tyto materiály jsou aktivovány UV zářením, kdy jsou generovány
volné radikály s vysokou účinností proti organickým polutantům. Nevýhodou tohoto řešení by však byla obtížnost zajistit požadovanou transparenci laku (tyto materiály vždy vykazují jistou opalescenci), další nevýhodou by byla nutnost aktivace pomocí záření v UV oblasti. Poslední nevýhodou je primární výhoda těchto systémů, a to že úspěšně ničí všechny organické polutanty, bohužel tím pádem i polymerní matrici, která je na organické bázi. Naproti tomu organické fotoaktivní systémy jsou na bázi derivátů organických kolorantů, jsou aktivovány zářením ve viditelné oblasti a umožňují formulovat zcela transparentní laky.
Odběr stěru pro následné hodnocení
antimikrobiální aktivity pracovníky UTB.
Fotokatalyzátor na této bázi způsobuje kvantovou změnu molekuly kyslíku, generování singletního kyslíku s vyšší energií – 1O2 při iradiaci světlem o vlnové délce 600–700 nm. 1O2 vykazuje dobu životnosti nižší než 1 ms. Efekt těchto látek je podmíněn současnou interakcí světla vhodné vlnové délky, molekul vody a kyslíku.
Testování fólií za reálných podmínek zajistila firma FORTES INTERACTIVE, následné testování a hodnocení účinnosti těchto systémů probíhalo v Centru polymerních systémů. Dle metody ISO 22196:2011 byla potvrzena významná až silná aktivita proti bakteriím Staphylococcus aureus a Escherichia coli. Zároveň byla potvrzena i významná antivirální účinnost – simulace testování dle stejné metody s modifikací s bakteriofágy, která byla v Centru nově zavedena.
Mezioborovou spoluprací mezi firmou SYNPO a výzkumnými organizacemi Centrem organické chemie, Centrem polymerních systémů, Univerzity Tomáše Bati ve Zlíně a Fakulty chemické Vysokého učení technického v Brně se podařilo vyvinout funkční, bezpečnou a ekologickou povrchovou úpravu, která zamezí nadměrnému šíření široké škály mikroorganismů. Na začátku celého projektu však byla invence firmy FORTES INTERACTIVE, která vložila do projektu nejenom svoje znalosti a zkušenosti s uváděním nových produktů na trh, ale i vlastní zdroje.
Kompozice ochranného filmu zajišťujícího ochranu před usazováním mikroorganismů je chráněna přihláškou vynálezu, která je v současné době v patentovém řízení.
Ing. Jakub Opršal, Ph.D.
SYNPO, akciová společnost
