کاشی و سرامیک لعاب مسی؛ راهی ماندگار برای مقابله با باکتری‌ها
در دنیای امروز، پوشش‌های سرامیکی دیگر تنها جنبه زیبایی ندارند، بلکه می‌توانند کاربردهای چندگانه از جمله ضد باکتری، ضد ویروس، کاهش آلودگی و حتی صرفه‌جویی در انرژی داشته باشند. یکی از نوآوری‌های مهم در این زمینه، استفاده از لعاب مسی در تولید کاشی و سرامیک است؛ پوششی که نه‌تنها جلوه‌ای خاص دارد، بلکه به‌صورت فعال با عوامل بیماری‌زا مقابله می‌کند.
مطالعه‌ای جدید در کره جنوبی که توسط محققان مؤسسه مهندسی و فناوری سرامیک (Icheon branch of Korea Institute of Ceramic Engineering and Technology) انجام شده، نشان داده است که کاشی و سرامیک‌های لعاب‌خورده با ترکیبات مسی می‌توانند کارایی ضد باکتریایی بلندمدت داشته باشند. این لعاب‌ها با دو مکانیسم اصلی عمل می‌کنند:
Hydrophobicity یا خاصیت آبگریزی سطح
Ion dissolution یا آزادسازی یون‌های مس که خاصیت ضد میکروبی دارند
لعاب‌های استفاده‌شده شامل ترکیبات سنتی مانند اکسید مس قرمز یا سیاه، کربنات مس و سولفات مس هستند. این ترکیبات به دلیل دارا بودن خواص ضد میکروبی در بسیاری از محصولات بهداشتی مدرن نیز به‌کار می‌روند. پژوهشگران این لعاب‌ها را روی کاشی‌هایی نصب کردند که به مدت دو سال، هر شش ماه در حمام عمومی بررسی شدند.
نتیجه حیرت‌انگیز بود: کاشی‌های لعاب‌دار مسی با ضخامت لعاب ۱۵۰ تا ۲۰۰ میکرومتر، توانستند ۹۹.۹ درصد از باکتری‌های Staphylococcus aureus و Escherichia coli را از بین ببرند. این در حالی بود که کاشی‌های معمولی بدون مس، هیچ‌گونه عملکرد ضد باکتریایی از خود نشان ندادند.
نکته جالب توجه اینجاست که سطح لعاب فقط کمی hydrophobic بود (زاویه تماس با آب حدود ۱۰۹.۶ درجه)، درحالی‌که سطح superhydrophobic باید زاویه‌ای بالای ۱۵۰ درجه داشته باشد. اما همین آبگریزی متوسط، در کنار انحلال یون مس، عملکرد ضد باکتریایی فوق‌العاده‌ای ایجاد کرده است. کاشی‌هایی با لعاب ضخیم‌تر (۲۵۰-۲۰۰ میکرومتر) و زاویه تماس کمتر (حدود ۶۶ درجه) نتوانستند عملکرد مشابهی ارائه دهند، که نشان می‌دهد تعادل میان ضخامت لعاب، زاویه تماس و آزادسازی یون مس نقش کلیدی در ماندگاری عملکرد ضد میکروبی دارد.
به این ترتیب، مشخص شد که ترکیب mild hydrophobicity و copper ion dissolution به شکل مؤثری از تشکیل کلونی‌های باکتریایی و ایجاد biofilm جلوگیری می‌کند؛ بدون اینکه مستقیماً باعث از بین بردن باکتری‌ها شود و در نتیجه خطر مقاومت باکتریایی هم کاهش می‌یابد.
در نهایت این پژوهش که با عنوان "Durable Antibacterial Properties of Hydrophobic Glazed Ceramic Tiles" در مجله انجمن سرامیک کره منتشر شده، افق جدیدی را برای تولید کاشی‌های کاربردی و بهداشتی در محیط‌های عمومی، بیمارستانی و خانگی گشوده است.
