Resumen de Cerámicas bactericidas de alta reflectividad basadas en tintas sol-gel M-Ti (M = Ag, Cu) depositadas por serigrafía sobre cerámica vidriada
Guillermo Monrós Tomás, Sara Cerro Lloria, Arnau Monrós Andreu, Vicente José Esteve Cano, Mario Ignacio Llusar Vicent
Se han preparado tintas sol-gel de n-butóxido de Ti (IV) y nitrato de Ag (I) o Cu (II) nitratos disueltos en dietilenglicol (DEG) utilizando acetilacetona (acac) como controlador de hidrólisis (relación molar: DEG: acac: Ti: M = 40: 1.2: 1.2: 1, M = Ag, Cu). Las tintas se depositaron mediante serigrafía (90 hilos) sobre muestras de monoporosa previamente esmaltadas con una frita de monoporosa blanca de circón cocida a 1080 ºC. Los recubrimientos obtenidos fueron tratados a 400 ºC y 600 ºC para las tintas de Ag y Cu respectivamente. El recubrimiento de Ti-Ag (fig. 1.a) muestra una aspecto especular negro homogéneo, el de Cu-Ti muestra un aspecto especular de color marrón oscuro menos homogéneo (fig. 1 b). Las muestras vidriadas tratadas se caracterizaron por las siguientes técnicas: (a) medidas de color CIEL*a*b* indicadas en la fig. 1; (b) difracción de rayos X a ángulo rasante GIXRD (Grazing angle incidence XRD)1 que permite aumentar el recorrido del haz a través de la muestra para películas finas: esta técnica detecta cristobalita y partículas de metal de Ag o Cu (la fig. 1.a para el compuesto de Ti- Ag muestra picos de difracción anchos asociados a las nanopartículas de Ag con un tamaño de partícula de 15 nm, evaluado por el método de Scherrer2 usando la cristobalita como patrón interno). Ag y Cu son dos metales reconocidos en la prevención de la adhesión del biofilm bacteriano y su crecimiento en las superficies del material actuando como agentes antibacterianos;3,4 (c) espectroscopia UV-Vis-NIR por reflectancia difusa cuyos resultados indican una reflectancia difusa baja en el intervalo visible (Rvis = 9 % para muestras de Ti-Ag y Ti-Cu) y una reflectancia significativa en el NIR (700-2500 nm) (fig. 2.b: Rnir = 29 % y 19 % para Ti-Ag y Ti -Cu respectivamente), este resultado permite que los recubrimientos actúen como «superficie refrescantes» para mantener frescos los interiores de edificios que los utilicen;5 (d) reflectancia especular mediante un equipo X-RITE sp60 (en la fig. 2.c se observa una reflectancia constante del 20 % para el Ti-Cu y valores crecientes desde el 10 % a bajas longitudes de onda hasta el 35 % a altas longitudes de onda en el caso de Ti-Ag). En conclusión, las tintas sol-gel en dietilenglicol (DEG) que contienen metales M-Ti (M = Ag, Cu) depositadas por serigrafía sobre sustratos cerámicos esmaltados cocidas a 400 ºC (Ag) y 600 ºC (Cu), desarrollan recubrimientos especulares que contienen nanopartículas del metal (Ag o Cu) con reflectancia significativa en la gama NIR con potencial efecto antibacteriano y refrescante en edificios.
