BR112020008620A2 - revestimento antimicrobiano, método de pulverização eletrostática e uso de um material de revestimento - Google Patents
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Abstract
A presente invenção refere-se a um revestimento antimicrobiano (10, 10', 10'', 10''', 10'''') de um substrato (12), sendo o revestimento (10, 10', 10'', 10''', 10'''') obtido aplicando o revestimento (10, 10', 10'', 10''', 10'''') sobre uma superfície (14) do substrato por meio de um método de pulverização eletrostática, e o revestimento compreendendo pelo menos um óxido metálico e/ou pelo menos um sal metálico. Além disso, a presente invenção refere-se a um método de pulverização eletrostática para revestir pelo menos um substrato (12) com um revestimento antimicrobiano (10, 10', 10'', 10''', 10''''). Além disso, a presente invenção refere-se a um uso de um material de revestimento para produzir um revestimento antimicrobiano (10, 10', 10'', 10''', 10'''') sobre uma superfície de um substrato (12), com o revestimento (10, 10', 10'', 10''', 10'''') compreendendo pelo menos um óxido metálico e/ou pelo menos um sal metálico.
Description
[0001] A presente invenção refere-se a um revestimento antimicrobiano de um substrato, sendo o revestimento obtido aplicando o revestimento sobre uma superfície do substrato por meio de um método de pulverização eletrostática.
[0002] Superfícies de objetos que estão em contato direto ou indireto com humanos e animais e, além disso, expostos a uma alta carga bacteriana têm uma influência demonstrável sobre a transmissão de doenças e infecções. Tais superfícies podem ser representadas, por exemplo, por artigos de vestuário, saguões de prédios e meios de transporte público, bem como seus mobiliários, implantes médicos, artigos de higiene, maios de pagamento ou dispositivos médicos etc.
[0003] Com o objetivo de conter a transmissão não intencional de doenças ou infecções com origem nessas superfícies, elas são dotadas de revestimentos antimicrobianos.
[0004] Desde o documento DE 20 2006 018 695 U1, já se conhece o uso de uma substância orgânica que, em contato com um meio aquoso, provoca a formação de cátions hidrogênio e serve para se conseguir um efeito antimicrobiano.
[0005] Além do mais, DE 10 2012 103 064 A1 descreve um compósito hidrofílico com pelo menos um material carreador e pelo menos um agente com atividade antimicrobiana na forma de um metal ou composto metálico.
[0006] Além disso, DE 10 2013 114 575A revela um método para produzir um material compósito com atividade antimicrobiana no qual pelo menos um composto inorgânico contendo molibdênio e/ou tungstênio é unido a pelo menos mais um material.
[0007] DE 10 2013 114 573 A1 também revela um método para produzir um móvel e/ou componente interior com atividade antimicrobiana, no qual pelo menos um composto inorgânico contendo molibdênio está disposto pelo menos na região de uma superfície do móvel e/ou do componente interior.
[0008] Além disso, DE 10 2013 104 284 A1 revela um método para produzir um óxido misto dopado ou não dopado para um material compósito que serve para formar superfícies com atividade antimicrobiana.
[0009] DE 10 2011 085 862 A1 revela ainda uma composição que compreende pelo menos uma substância com atividade antimicrobiana que atua como um doador de prótons no contato com um meio aquoso, sendo que pelo menos uma das substâncias ativas está pelo menos parcialmente envolvida por pelo menos um material de revestimento, o material de revestimento tendo uma solubilidade em água menor do que a da substância ativa.
[0010] WO 2008/058707 A2 mostra o uso de uma substância inorgânica que, em contato com um meio aquoso, forma cátions hidrogênio que desencadeiam um efeito antimicrobiano, a substância contendo molibdênio e/ou tungstênio.
[0011] Uma torre de resfriamento é conhecida pelo documento DE 10 2007 061 965 A1, em que a contaminação com microrganismos e a sua proliferação podem ser evitadas por meio de componentes internos feitos de materiais compósitos e/ou compósitos de materiais e uma substância com atividade antimicrobiana contendo tungstênio e/ou molibdênio.
[0012] DE 600 22 344 T2 refere-se a um produto para cuidados pessoais que possui atividade antimicrobiana e é selecionado dentre artigos absorventes descartáveis antimicrobianos, escovas de dentes ou chupetas.
[0013] Outras superfícies de objetos com eficácia antimicrobiana são conhecidas através de DE 199 36 059 A1, DE 103 42 258 A1, DE 103 23 448 A1, DE 101 20 802 A1, DE 100 13 248 A1, WO 95/020878 A1 e DE 10 2013 101 909 A1.
[0014] No entanto, tais revestimentos antimicrobianos ou objetos nem sempre possuem uma qualidade satisfatória de revestimento ou eficácia e envolvem métodos de revestimento que são de custo alto e de manuseio complexo.
[0015] Seria, portanto, desejável prover um revestimento antimicrobiano simplificando o procedimento de revestimento propriamente dito.
[0016] A presente invenção tem, portanto, como tarefa promover o desenvolvimento de um revestimento antimicrobiano do tipo mencionado acima de maneira benéfica, em particular no sentido de que o procedimento de revestimento do revestimento antimicrobiano possa ser simplificado e tornado mais variável e que suas propriedades adesivas possam ser melhoradas.
[0017] Essa tarefa é resolvida por um revestimento antimicrobiano dispondo dos atributos de acordo com a reivindicação 1. Desse modo, prevê-se que um revestimento antimicrobiano de um substrato seja provido, em que o revestimento é obtido aplicando o revestimento sobre uma superfície do substrato por meio de um método de pulverização eletrostática, e em que o revestimento compreende pelo menos um óxido metálico e/ou pelo menos um sal metálico.
[0018] A invenção baseia-se na ideia fundamental de que, com a aplicação de uma solução aquosa (que contém o óxido metálico e/ou sal metálico) em forma de microgotículas sobre o substrato, o revestimento antimicrobiano sólido é formado por evaporação. Para isso, o óxido metálico e/ou o sal metálico é/são extremamente solúveis ou pode(m) ser suspensos muito bem na solução aquosa. Para este efeito, a solução/suspensão aquosa possui teor de nitrato próximo de 28%. Além disso, especialmente óxidos metálicos (p. ex., TiO2) sozinhos ou em combinação com sais metálicos possuem propriedades antimicrobianas particularmente boas e eficazes, tornando esses tipos de compostos particularmente adequados para um efeito antimicrobiano melhorado do revestimento por uma alteração direcionada da sua composição. A grande vantagem desse método de revestimento é também que as gotículas carregadas durante o método de pulverização encontro um parceiro adequado de descarga nas superfícies revestidas de carga oposta e, consequentemente, são automaticamente atraídas por esse parceiro. Isso melhora significativamente as propriedades de adesão das microgotículas e do revestimento antimicrobiano resultantes do mesmo. Isso também reduz o efeito indesejável da poluição por pó fino durante a aplicação. Como resultado, a densidade específica por área do revestimento antimicrobiano é melhorada, por um lado, e suas propriedades de adesão e durabilidade por outro lado.
[0019] Além disso, pode-se prever que o revestimento compreenda pelo menos um composto complexo. Dependendo da composição do revestimento antimicrobiano, o composto complexo pode ser utilizado para criar novas propriedades do revestimento antimicrobiano. Nesse contexto, por exemplo, pode-se conceber que a eficácia antimicrobiana do revestimento seja reforçada pelo composto complexo.
[0020] Pode-se conceber também que a estrutura do óxido metálico seja descrita pela fórmula AcOd, onde A é selecionado dentre os elementos do Grupo 4 da Tabela Periódica dos elementos (nomenclatura IUPAC) e O é o elemento oxigênio, em que c e d, independentemente um do outro, podem assumir um valor entre 0 e
24. O uso de um óxido metálico com os metais do Grupo 4 da Tabela Periódica dos elementos (abreviatura: PSE) assegura uma eficácia antimicrobiana muito boa desse revestimento. Essas propriedades podem ser influenciadas ainda mais livre e especificamente por uma seleção direcionada da composição, caracterizada pelos índices c e d. Deve-se ressaltar que a designação do Grupo 4 da PSE refere-se à convenção atual da IUPAC. Todas as outras designações de grupos da PSE listados neste relatório descritivo também se referem à convenção atual da IUPAC.
[0021] Além disso, pode-se conceber que a estrutura do óxido metálico seja descrita pela fórmula AO2, em que A é selecionado dentre os elementos do Grupo 4 da Tabela Periódica dos elementos (nomenclatura IUPAC) e O é o elemento oxigênio, sendo o óxido metálico, em particular, TiO2, ZrO2 ou HfO2. Em particular, os dióxidos de metais do Grupo 4 da PSE possuem uma eficácia antimicrobiana muito boa e são, portanto, adequados para uso em revestimento antimicrobiano de maneira especialmente vantajosa. Consequentemente, a eficácia antimicrobiana do revestimento pode ser aumentada ainda mais.
[0022] É igualmente possível que a estrutura do óxido metálico seja descrita pela fórmula MeeOd, em que Me é selecionado dentre os elementos do Grupo 6 da Tabela Periódica dos elementos (nomenclatura IUPAC) e O é o elemento oxigênio, em que d e e, independentemente um do outro, podem assumir um valor entre 0 e
24. Tal estrutura do óxido metálico permite uma variedade de propriedades catalíticas do revestimento antimicrobiano. Nesse contexto, óxidos metálicos compostos por molibdênio Mo e tungstênio W devem ser mencionados em particular, uma vez que compostos correspondentes de cromo têm uma toxicidade muito acentuada. O seu potencial redox e suas propriedades ácidas podem ser mencionados como o mecanismo de ação, o que tem um efeito positivo sobre a eficácia do revestimento antimicrobiano.
[0023] Além disso, pode-se prever que a estrutura do composto complexo seja descrita pela fórmula AcBdXnMeeBf ou XnMeeBf, em que A é selecionado dentre os elementos do Grupo 4, B é selecionado dentre os elementos do Grupo 15 ou 16, X é selecionado dentre os elementos dos Grupos 5, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, os lantanídeos ou os actinídeos e Me é selecionado dentre os elementos do Grupo 6 da Tabela Periódica dos elementos (nomenclatura IUPAC), e em que c, d, n, e e f, independentemente uns dos outros, podem assumir um valor entre 0 e 24. Dado que compostos complexos desse tipo também possuem boas propriedades antimicrobianas, o uso desse tipo de composto complexo em um revestimento antimicrobiano é também especialmente vantajoso. Nesse contexto, pode-se conceber também que tais compostos complexos sejam adicionados a vernizes e tintas (p. ex., vernizes ou tintas anti-incrustantes) na forma de uma suspensão ou como um sólido após a secagem, os quais adquirem, assim, propriedades antimicrobianas.
[0024] Pode-se conceber também que a estrutura do composto complexo seja descrita pela fórmula AO2XnMeO4 ou XnMeO4, em que A é selecionado dentre os elementos do Grupo 4, X é selecionado dentre os elementos dos Grupos 5, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, os lantanídeos ou os actinídeos, Me é selecionado dentre os elementos do Grupo 6 da Tabela Periódica dos elementos (nomenclatura IUPAC) e O é o elemento oxigênio, em que n podem assumir um valor entre 0 e 24, e o composto complexo compreendendo, em particular, molibdatos, tungstatos ou cromatos. O composto complexo de fórmula AO2XnMeO4 tem, em particular, um efeito sinérgico tendo em vista reforçar as propriedades antimicrobianas ou os efeitos do revestimento antimicrobiano. Isso porque um composto complexo da fórmula AO2XnMeO4 exibe uma atividade antimicrobiana mais forte do que seus constituintes com as fórmulas AO2 ou XnMeO4. Os compostos complexos com essa composição estão presentes, em particular, parcialmente na forma de complexos incolores da forma TiO2*XnMeO4 e podem ser incorporados de modo especialmente vantajoso em plásticos (p. ex., silicone, PU etc.) ou materiais de construção (p. ex., cimento), os quais, com isso, possuem propriedades antimicrobianas pelo menos nas suas superfícies.
[0025] Além disso, pode-se conceber que a estrutura do composto complexo seja descrita pela fórmula AO2MeeOd, em que A é selecionado dentre os elementos do Grupo 4, Me é selecionado dentre os elementos do Grupo 6 da Tabela Periódica dos elementos (nomenclatura IUPAC) e O é o elemento oxigênio, em que d e e, independentemente um do outro, podem assumir um valor entre 0 e
24. Dado que igualmente esse tipo de composto complexo exibe efeitos reforçadores sobre a eficácia antimicrobiana do revestimento antimicrobiano, o seu uso é também especialmente vantajoso a este respeito.
[0026] Além disso, é possível que a estrutura do óxido metálico e/ou sal metálico seja descrita pela fórmula AO2XBO3 ou XBO3, em que A é selecionado dentre os elementos do Grupo 4, X é selecionado dentre os elementos dos Grupos 5, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, os lantanídeos ou os actinídeos, B é selecionado dentre os elementos do Grupo 15 ou 16 da Tabela Periódica dos elementos (nomenclatura IUPAC) e O é o elemento oxigênio, sendo o óxido metálico e/ou sal metálico, em particular, TiO2AgNO3 ou AgNO3. Esse tipo de óxido metálico e/ou sal metálico exibe, em particular, efeitos reforçadores sobre a eficácia antimicrobiana do revestimento antimicrobiano em condições ambientais escurecidas. Especialmente em situações em que o revestimento é usado sob incidência de baixa luminosidade, p. ex., para o revestimento interno de tubulações ou no caso de implantes, o seu uso é especialmente vantajoso.
[0027] Além disso, pode-se prever que o revestimento seja projetado na forma de uma estrutura matricial compreendendo uma pluralidade de ilhas espaçadas entre si, e em que as ilhas têm um diâmetro em uma faixa, em particular, entre aproximadamente 0,1 μm e 500 μm, de preferência entre aproximadamente 1 μm e 200 μm, em particular, de preferência entre aproximadamente 2 μm e 100 μm, e em que as ilhas são espaçadas entre si de acordo com seus diâmetros. O espaçamento pequeno entre as ilhas individualmente, uma em relação à outra, permite a sua distribuição homogênea sobre o substrato e, como resultado, uma alta eficácia antimicrobiana do revestimento com contribuição para o material simultaneamente otimizada pelos óxidos metálicos ou sais metálicos usados. Como as ilhas são aplicadas sobre o substrato por meio do método de pulverização eletrostática mencionado acima, a sua adesão ao substrato pode também ser melhorada. A esse respeito, as microgotículas pulverizadas e depositadas evaporam muito rapidamente (p. ex., à temperatura ambiente) no prazo de apenas 1 a 2 minutos e deixam uma matriz transparente de TiO2 na forma das ditas ilhas.
[0028] Pode-se conceber também que a ilhas compreendam TiO2 e ZnMoO4. As propriedades antimicrobianas muito eficazes de TiO2 já são conhecidas há muito tempo. Com a adição de ZnMoO4, essas propriedades antimicrobianas podem ser aumentadas sinergicamente em comparação aos dois componentes individuais, pelo qual a eficácia antimicrobiana do revestimento pode ser aumentada mais no todo. Um aspecto essencial adicional de aplicar-se dióxido de titânio solúvel em água sobre o substrato por meio da suspensão ou solução aquosa e, assim, funcionar como uma matriz básica, é a carga positiva no estado sólido. Essa carga positiva do dióxido de titânio é retida mesmo no estado seco, especialmente após a separação do meio ácido aquoso (pH < 6,8). Neste contexto, ocorrem espécies na forma de Ti-O(H+)-Ti bem como na de O-Ti+-O. Além disso, compostos com carga positiva permanente (p. ex., compostos de amônio quaternário tais como PHMB) são conhecidos por atraírem as bactérias com polaridade negativa em seus invólucros externos, impedindo-as, assim, de ser transportadas de volta para os seus respectivos habitats. Além disso, a carga positiva leva a uma mudança estrutural da membrana bacteriana e a uma disfunção dos canais iônicos. Como resultado, o equilíbrio da homeostase celular é rompido e o microrganismo morre de forma ainda mais eficaz.
[0029] Pode-se conceber também que as ilhas tenham uma superfície que é formada como uma panela, com uma região central e uma região de borda subindo radialmente para fora em relação à mesma. Esse tipo de configuração aumenta a superfície das ilhas em particular, o que torna possível, por outro lado, criar uma superfície eficaz individualmente maior das ilhas. Por outro lado, a superfície eficaz total do revestimento antimicrobiano é igualmente aumentada. A estrutura semelhante a uma panela das superfícies das ilhas individuais também confere melhor proteção, especialmente para as regiões centrais mais baixa das ilhas individuais, contra influências mecânicas, p. ex., por meio de um pano de limpeza, o que permite aumentar ainda mais a durabilidade do revestimento antimicrobiano.
[0030] Além disso, é possível que as ilhas tenham uma superfície convexa que é formada com uma região central e uma região de borda que se achata radialmente para fora em relação à mesma. Esse tipo de configuração convexa também aumenta a área de superfície das ilhas individuais, o que torna possível criar uma superfície eficaz individualmente maior das ilhas, por outro lado. Por outro lado, a superfície eficaz total do revestimento antimicrobiano é igualmente aumentada.
[0031] Além disso, pode-se prever que a superfície das ilhas tenha uma estrutura enrugada, cada uma das rugas tendo uma largura aproximadamente 10 μm, de preferência aproximadamente 5 μm, em particular, de preferência aproximadamente 2 μm, para que a superfície das ilhas da estrutura matricial seja ampliada. Tal como já descrito acima, as rugas aumentam adicionalmente a superfície eficaz das ilhas individual e, consequentemente, também a superfície inteira do revestimento antimicrobiano. A eficácia antimicrobiana do revestimento inteiro pode, assim, ser melhorada ou aumentada.
[0032] Pode-se conceber também que a superfície do revestimento tenha propriedades hidrofílicas. As propriedades hidrofílicas do revestimento melhoram ainda mais sua eficácia antimicrobiana. Essa circunstância pode ser explicada pelo fato de que as superfícies hidrofílicas, ao contrário das superfícies hidrofóbicas, ligam bactérias ou microrganismos sobre a superfície e impendem que sejam transferidas de volta para os seus habitats, por exemplo, o ar da sala ou a água. Além disso, as propriedades hidrofílicas facilitam a limpeza do revestimento antimicrobiano, pois uma camada monomolecular de água forma-se entre a sujeira (p. ex., resíduos celulares) e a superfície.
[0033] Pode-se conceber também que as propriedades antimicrobianas do revestimento estejam disponíveis independentemente da incidência de luz, em particular da incidência de luz UV. A independência de certos compostos no revestimento da incidência de luz tem vantagens consideráveis, especialmente sob condições ambientais escurecidas do revestimento antimicrobiano (p. ex., TiO2*AgNO3). Finalmente, o uso de revestimento antimicrobiano pode ser tornado muito mais variável e suas condições de aplicação podem ser ampliadas. Nesse contexto, por exemplo, pode-se conceber condições de aplicação nas quais objetos ou componentes sejam apenas parcialmente ou nunca expostos à luz. No contexto desta invenção, por incidência de luz pode-se também entender, em particular, incidência de luz UV emitida por uma fonte de luz natural e/ou não natural (p. ex., ao ar livre). Esses podem ser, por exemplo, revestimentos de tubulações ou recipientes, implantes, filtros, artigos de higiene, cateteres, adesivos, produtos de cuidados pessoais, vernizes, materiais poliméricos, próteses, stents, membranas de silicone, curativos, acessórios, cartões de crédito, caixas, moedas, cédulas bancárias, partes do equipamento interior de meios de transporte público etc.
[0034] Além disso, é possível que as propriedades antimicrobianas do revestimento possam ser reforçadas pela incidência de luz, especialmente da incidência de luz UV. O reforço do revestimento antimicrobiano pela incidência de luz UV especialmente tem como vantagem um efeito antimicrobiano mais forte desse revestimento. Dado que o revestimento antimicrobiano é frequentemente usado sob condições de exposto ou parcialmente exposto, o uso do revestimento antimicrobiano pode se tornar ainda mais variável ou ampliado.
[0035] Além disso, pode-se conceber que o método de pulverização eletrostática descrito acima seja usado para revestir pelo menos um substrato, e esse método compreenda pelo menos as etapas seguintes: prover um substrato; revestir o substrato com uma solução ou suspensão aquosa, em forma de gotículas, pelo método de pulverização eletrostática, a solução ou suspensão aquosa compreendendo pelo menos um óxido metálico e/ou pelo menos um sal metálico solúveis na mesma, em que a solução ou suspensão aquosa possui propriedades antimicrobianas; e formar um revestimento antimicrobiano sólido sobre o substrato, na forma de uma estrutura matricial, por evaporação da fase aquosa e/ou líquida da solução ou suspensão aquosa, para que o óxido metálico e/ou o sal metálico fique/fiquem contido(s) na estrutura matricial do revestimento.
[0036] O método de pulverização eletrostática é especialmente vantajoso com respeito a propriedades melhoradas em termos de adesão do revestimento antimicrobiano no substrato. Por meio do método de pulverização eletrostática, as gotículas carregadas primeiramente encontram um parceiro de descarga com carga oposta no substrato com carga oposta, para que elas possam ser automaticamente atraídas por ele. Isso também reduz o risco de poluição por poeira fina durante a aplicação. Tal como descrito acima, após pulverização sobre o substrato, as microgotículas depositadas sobre ele evaporam (p. ex., à temperatura ambiente) muito rapidamente no prazo de apenas 1 a 2 minutos, deixando atrás de si uma matriz transparente dos componentes do revestimento (especialmente uma matriz de TiO2) na forma de ilhas pequenas.
[0037] Em particular, pode-se prever que - antes de ser adicionado à solução ou suspensão aquosa - o óxido metálico está presente na forma de nanopartículas com um tamanho médio, especialmente, menor que aproximadamente 100 nm, de preferência menor que aproximadamente 20 nm, em particular, de preferência menor que aproximadamente 10 nm, e em que a solução ou suspensão aquosa tem um valor de pH, especialmente, menor ou igual a aproximadamente 6,8, de preferência menor ou igual a aproximadamente 2, em particular, de preferência menor ou igual a aproximadamente 1,5. Por estar presente na forma de nanopartículas antes de ser adicionado à solução ou suspensão aquosa, o óxido metálico, p. ex., TiO2, é muito rapidamente solúvel em água. A boa solubilidade em água é reforçada mais pelo tamanho decrescente das nanopartículas individuais, o que significa que um tamanho das nanopartículas menor que aproximadamente 10 nm é especialmente vantajoso nesse contexto. Além disso, um óxido metálico adequado (p. ex., TiO2) pode reter essa carga positiva mesmo no estado seco após a separação do ambiente ácido aquoso (pH < 6,8). Isso resulta em eficácia ainda melhor do revestimento antimicrobiano.
[0038] Pode-se conceber também que o óxido metálico esteja contido na solução ou suspensão aquosa em uma faixa, em particular, entre aproximadamente 0,005% e 20%, de preferência entre aproximadamente 0,01% e 10%, em particular, de preferência entre aproximadamente 0,1% e 2%. O método de pulverização eletrostática permite aplicar soluções aquosas, especialmente com teor de óxido metálico entre 0,01 e 10%. Para as matrizes sólidas resultantes dos óxidos metálicos, o uso de um teor de 1,5% (15 g/L) é especialmente vantajoso. A concentração final fica então especialmente vantajosa em cerca de 50 mg/m2 (= 50 µg/cm2).
[0039] Pode-se conceber também que a solução ou suspensão aquosa contenha pelo menos um composto complexo. Em particular, as propriedades redutoras de germes ou antimicrobianas do revestimento podem ser variadas ou ampliadas vantajosamente pelos compostos complexos. Dessa maneira, por exemplo, a eficácia antimicrobiana do revestimento pode ser melhorada ou adaptada às condições externas, tais como incidência de luz ou incidência de luz UV ou nenhuma incidência de luz.
[0040] Além disso, pode-se prever que, pelo durante o revestimento do substrato, o substrato tenha carga elétrica positiva ou negativa e as gotículas da solução ou suspensão aquosa tenham carga elétrica positiva ou negativa. É especialmente importante ressaltar, nesse contexto, que as gotículas devem ter sempre uma carga que é oposta àquela do substrato, de modo que se consiga uma aplicação melhorada e especialmente vantajosa do revestimento e que as propriedades melhoradas resultantes de adesão do revestimento no estado sólido possam ser obtidas em primeiro lugar.
[0041] Além disso, pode-se prover o uso de um material de revestimento para produzir um revestimento antimicrobiano sobre uma superfície de um substrato, o revestimento compreendendo pelo menos um óxido metálico e/ou pelo menos um sal metálico. Tal como já explicado acima, especialmente óxidos metálicos (p. ex., TiO2) sozinhos ou em combinação com sais metálicos possuem propriedades antimicrobianas particularmente boas e eficazes, em que esses tipos de compostos são adequados de maneira especialmente vantajosa para um efeito antimicrobiano melhorado e mais variado do revestimento. O material de revestimento pode também estar disponível na forma de verniz anti-incrustante e/ou tinta anti-incrustante, em que pelo menos um complexo, em particular pelo menos um complexo TiO2*XnMeO4, é adicionado ao material de revestimento na forma de uma suspensão ou como um sólido após a secagem.
[0042] Pode-se conceber também que o revestimento seja um revestimento antimicrobiano como descrito acima e/ou que o revestimento seja obtido por um método de pulverização eletrostática como também descrito acima. Tal como explicado antes, a grande vantagem desse método de revestimento é que as gotículas carregadas durante o procedimento de pulverização encontram um parceiro de descarga eficaz no substrato com carga oposta e são, assim, automaticamente atraídas por ele. Isso melhora significativamente as propriedades de adesão das microgotículas e o revestimento antimicrobiano resultante.
[0043] Além disso, pode-se conceber que uma superfície do revestimento seja uma superfície de trabalho e/ou esteja pelo menos temporariamente em contato com o ar ambiente e/ou fluidos e/ou líquidos. No caso de uma superfície de trabalho (p. ex., uma mesa ou teclado), o revestimento antimicrobiano de acordo com a invenção pode reduzir perceptivelmente uma carga viral do usuário, o que tem um efeito especialmente positivo sobre o bem- estar e saúde do usuário. Para melhorar a qualidade do ar, p. ex., em salas de estar ou salas limpas, o revestimento antimicrobiano de acordo com a invenção é também muito vantajoso, uma vez que a carga reduzida de partículas no ar tem um efeito positivo sobre as condições de produção nas salas limpas (menos componentes defeituosos) ou permite melhorar ainda mais a qualidade do ar nas salas de estar. Para melhorar a qualidade de água potável, o revestimento antimicrobiano pode ser aplicado, por exemplo, como um revestimento interno nos tubos de água potável, recipientes e acessórios.
[0044] Detalhes e vantagens adicionais da invenção serão agora explicados mais detalhadamente por meio das modalidades mostradas nos desenhos, em que:
[0045] A Figura 1 mostra em uma ilustração ampliada de SEM uma vista de cima de uma primeira modalidade exemplar de um revestimento antimicrobiano de acordo com a invenção;
[0046] A Figura 2 mostra duas ilustrações ampliadas, em cada caso, uma vista de cima da primeira modalidade exemplar do revestimento de acordo com a Figura 1;
[0047] A Figura 3 mostra duas ilustrações ampliadas em perspectiva das propriedades hidrofílicas do primeiro exemplo do revestimento de acordo com a Figura 1;
[0048] A Figura 4 mostra uma caracterização geral apresentada em tabela da eficácia antimicrobiana (de acordo com ISO 22196) de revestimentos antimicrobianos;
[0049] A Figura 5 mostra uma tabela ilustrando a eficácia antimicrobiana de modalidades exemplares adicionais de um revestimento antimicrobiano de acordo com a invenção;
[0050] A Figura 6 mostra mais duas tabelas ilustrando a eficácia antimicrobiana de modalidades exemplares adicionais de um revestimento antimicrobiano de acordo com a invenção;
[0051] A Figura 7 mostra mais uma tabela ilustrando a eficácia antimicrobiana de modalidades exemplares adicionais de um revestimento antimicrobiano de acordo com a invenção;
[0052] A Figura 8 mostra mais uma tabela ilustrando a eficácia antimicrobiana de modalidades exemplares adicionais de um revestimento antimicrobiano de acordo com a invenção;
[0053] A Figura 9a mostra uma ilustração esquemática de uma modalidade exemplar de um método de pulverização eletrostática para obter um revestimento antimicrobiano de acordo com a invenção;
[0054] A Figura 9b é uma ilustração ampliada de uma ilha;
[0055] A Figura 10 mostra um diagrama de uma comparação da redução temporal de germes de uma modalidade exemplar do revestimento da invenção de acordo com a Figura 5 na escuridão e na luz;
[0056] A Figura 11 é um gráfico de barras da eficácia antimicrobiana de uma modalidade exemplar do revestimento da invenção de acordo com a Figura 5 para um revestimento duplo, triplo e quádruplo de uma placa de Petri;
[0057] A Figura 12 é um gráfico de barras com uma comparação da redução temporal de germes de três modalidades exemplares do revestimento da invenção de acordo com a Figura 5 na escuridão e na luz;
[0058] A Figura 13a é um diagrama de uma comparação da redução temporal de germes de duas modalidades exemplares do revestimento da invenção de acordo com a Figura 5 na escuridão e na luz;
[0059] A Figura 13b mostra uma tabela ilustrando dados pontuais selecionados da Figura 13a;
[0060] A Figura 14a é uma tabela ilustrando a eficácia antimicrobiana de uma modalidade exemplar do revestimento de acordo com a Figura 5 contra o germe Staphylococcus aureus;
[0061] A Figura 14b mostra o desenvolvimento de uma redução temporal do germe Aspergillus fumigatus em uma placa de Petri não revestida e uma revestida com uma modalidade exemplar do revestimento de acordo com a Figura 5;
[0062] A Figura 15 mostra o desenvolvimento de uma redução temporal do germe Candida albicans em uma placa de Petri não revestida e uma revestida com uma modalidade exemplar do revestimento de acordo com a Figura 5; e
[0063] A Figura 16a é um gráfico de barras com uma comparação da redução temporal de germes E. coli para seis modalidades exemplares do revestimento da invenção de acordo com a Figura 5 e Figura 6 na escuridão.
[0064] A Figura 1 mostra uma vista plana ampliada de uma primeira modalidade de um revestimento antimicrobiano 10 de um substrato 12 de acordo com a invenção.
[0065] O revestimento antimicrobiano 10 do substrato 12 é obtido aplicando o revestimento 10 a uma superfície 14 do substrato 12 por meio de um método de pulverização eletrostática.
[0066] O revestimento 10 contém pelo menos um óxido metálico.
[0067] A estrutura do óxido metálico é descrita pela fórmula AcOd.
[0068] Assim, A é selecionado dentre os elementos do Grupo 4 da Tabela Periódica dos elementos (nomenclatura IUPAC) e O é o elemento oxigênio.
[0069] Além disso, os índices c e d podem ter, independentemente um do outro, um valor entre 0 e 24.
[0070] A estrutura do óxido metálico é descrita ainda mais especificamente pela fórmula AO2.
[0071] Neste caso, A é também selecionado dentre os elementos do Grupo 4 da Tabela Periódica dos elementos (nomenclatura IUPAC) e O é o elemento oxigênio.
[0072] O óxido metálico é especialmente TiO2 (ou ZrO2 ou HfO2).
[0073] O revestimento 10 de acordo com a Figura 1 é constituído na forma de uma estrutura matricial na qual o TiO2 está contido.
[0074] De acordo com a Figura 1, essa estrutura matricial possui diversas ilhas 16 espaçadas entre si.
[0075] Essas ilhas 16 têm um diâmetro em uma faixa, em particular, entre aproximadamente 2 μm e 100 μm.
[0076] Além disso, as ilhas 16 estão espaçadas entre si de acordo com seus diâmetros.
[0077] Além de TiO2, as ilhas 16 também contêm AgNO3.
[0078] A Figura 2 mostra duas representações ampliadas adicionais de uma respectiva vista plana da modalidade do revestimento de acordo com a Figura 1.
[0079] Uma análise por SEM de uma ilha mostra uma panela plana na área central 18 com uma elevação nítida nas bordas das ilhas de TiO2.
[0080] Assim, as ilhas 16 têm uma superfície que é semelhante a uma panela com uma área central 18 e uma área de borda 20 elevando-se radialmente para fora da mesma.
[0081] Em uma modalidade adicional (não mostrada nas figuras), as ilhas 16 têm uma superfície convexa.
[0082] Essa superfície é também formada com uma área central e uma área de borda achatando-se radialmente para fora da mesma.
[0083] Além disso, a Figura 2 mostra as superfícies das ilhas 16, cuja estrutura é sulcada.
[0084] A estrutura sulcada é especialmente formada na área de borda 20 das ilhas individuais 16.
[0085] Cada um dos sulcos 22 tem uma largura de aproximadamente 2 μm, para que a superfície das ilhas 16 da estrutura matricial seja ampliada.
[0086] A Figura 3 também mostra em duas vistas ampliadas em perspectiva as propriedades hidrofílicas da primeira modalidade do revestimento 10 de acordo com a Figura 1.
[0087] Nesse sentido, as duas representações da Figura 3 mostram uma comparação de uma superfície não revestida 12 (esquerda) e uma superfície revestida 12 (direita).
[0088] A superfície do revestimento 10 com as propriedades hidrofílicas (direita) tem um efeito hidrofílico nitidamente reconhecível.
[0089] Isso é especialmente evidente no achatamento visível do formato da gotícula de água.
[0090] A Figura 4 mostra uma caracterização apresentada em tabela da eficácia antimicrobiana de revestimentos antimicrobianos em geral.
[0091] A eficácia antimicrobiana ou antibacteriana de diferentes revestimentos pode ser classificada de acordo com a Figura 4 como “nenhuma”, “leve”, “significativa” e “forte”.
[0092] O fator de redução RL é usado para quantificar a eficácia antimicrobiana.
[0093] Esse fator de redução RL pode ser representado pela seguinte relação matemática: RL = log (A/B).
[0094] Aqui, A corresponde a um valor médio das assim chamadas unidades formadoras de colônias (CFU) por mL em uma superfície de referência sem revestimento antimicrobiano.
[0095] Consequentemente, B corresponde a um valor médio de unidades formadoras de colônias (CFU) por mL em uma superfície de referência com um revestimento antimicrobiano de acordo com a presente invenção.
[0096] As unidades formadoras de colônias (CFU) podem também ser interpretadas como a contagem total de germes específicos por mL.
[0097] O teste JIS reconhecido internacionalmente (Teste de Padrões Industriais Japoneses, JIS Z 2801), que corresponde à norma ISO 22196 na Europa, é utilizado para avaliação objetiva do efeito redutor de germes de superfícies.
[0098] Deste modo, placas de Petri revestidas com a substância em teste são primeiramente molhadas com uma suspensão de germes (p. ex., E. coli ou Staphylococcus aureus), cobertas com um laminado e, a seguir, incubadas a 35 ºC e 95% de umidade.
[0099] Nesse caso, os experimentos podem ser realizados no escuto ou sob condições de iluminação definida (p. ex., por meio de luz de LED a 1600 lux).
[0100] No final da incubação, o número de germes sobreviventes é determinado e um fator de redução RL é calculado como descrito acima.
[0101] A Figura 5 mostra uma tabela representando a eficácia antimicrobiana de modalidades adicionais de um revestimento antimicrobiano 10' de acordo com a invenção.
[0102] A eficácia antimicrobiana contra bactérias E. coli é mostrada na Figura 5 por uma duração de 5 minutos na escuridão e sob condições de luminosidade definida a 1600 lux.
[0103] As modalidades do respectivo revestimento antimicrobiano 10' de acordo com a invenção, conforme mostradas na Figura 5, possuem essencialmente as mesmas características estruturais (macroscópicas) e funcionais que as modalidades mostradas nas Figuras 1 e 2.
[0104] Serão discutidas apenas as diferenças a seguir.
[0105] A estrutura do óxido metálico e do sal metálico ou somente do sal metálico contido no revestimento antimicrobiano é geralmente descrita pela fórmula AO2XBO3 ou XBO3 de acordo com a Figura 5.
[0106] Em que A é selecionado dentre os elementos do Grupo 4, X é selecionado dentre os elementos do Grupo 11, B é selecionado dentre os elementos do Grupo 15 da Tabela Periódica dos elementos (nomenclatura IUPAC) e O é o elemento oxigênio.
[0107] Em particular, o óxido metálico e o sal metálico são TiO2AgNO3 ou o sal metálico é AgNO3.
[0108] A Figura 6 mostra mais uma tabela representando a eficácia antimicrobiana de modalidades adicionais de um revestimento antimicrobiano 10'' de acordo com a invenção.
[0109] A eficácia antimicrobiana contra bactérias E. coli é mostrada nas Figura 6 por uma duração de 5 minutos, 1 hora e 24 horas sob condições de luminosidade definida a 1600 lux.
[0110] As modalidades do respectivo revestimento antimicrobiano 10'' mostradas nas Figura 6 possuem essencialmente as mesmas características estruturais (macroscópicas) e funcionais que as modalidades mostradas nas Figuras 1 e 2.
[0111] Serão discutidas apenas as diferenças a seguir.
[0112] O revestimento 10'' contém pelo menos um composto complexo.
[0113] A estrutura do composto complexo é geralmente descrita pela fórmula AcBdXnMeeBf ou XnMeeBf.
[0114] Em que A é selecionado dentre os elementos do Grupo 4, B é selecionado dentre os elementos do Grupo 15 ou 16, X é selecionado dentre os elementos dos Grupos 5, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, os lantanídeos ou os actinídeos e Me é selecionado dentre os elementos do Grupo 6 da Tabela Periódica dos elementos (nomenclatura IUPAC).
[0115] Além disso, c, d, n, e e f podem ter, independentemente um do outro, um valor entre 0 e 24.
[0116] Em particular, a estrutura do composto complexo é descrita pela fórmula AO2XnMeO4 ou XnMeO4.
[0117] Em que A é selecionado dentre os elementos do Grupo 4, X é selecionado dentre os elementos dos Grupos 5, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, os lantanídeos ou os actinídeos, Me é selecionado dentre os elementos do Grupo 6 da Tabela Periódica dos elementos (nomenclatura IUPAC) e O é o elemento oxigênio.
[0118] Além disso, n pode ter um valor entre 0 e 24.
[0119] De acordo com a Figura 6, o composto complexo contém, em particular, molibdatos ou tungstatos.
[0120] Os molibdatos compreendem particularmente (NH4)6Mo7O24, Na2MoO4, Ag2MoO4, Al2(MoO4)3, CeMoO4, CoMoO4, CuMoO4, Fe-III-MoO4, MnMoO4, NiMoO4 ou ZnMoO4.
[0121] O revestimento antimicrobiano 10'' pode ser formado a partir desses molibdatos ou a partir de um composto desses molibdatos como TiO2.
[0122] Tal qual mostrado mais detalhadamente na Figura 6, o revestimento antimicrobiano 10'' pode também incluir MoO3 ou um composto de TiO2 e MoO3 em vez dos molibdatos.
[0123] Os tungstatos, por outro lado, compreendem particularmente Na2WO4, AgWO4, AlWO4, CeWO4, CoWO4, CuWO4, Fe-III- WO4, MnWO4, NiWO4 ou ZnWO4.
[0124] O revestimento antimicrobiano 10'' pode ser formado a partir desses tungstatos ou a partir de um composto desses tungstatos como TiO2.
[0125] Como pode ser adicionalmente visto na Figura 6, o revestimento antimicrobiano 10'' pode também incluir WO3 ou um composto de TiO2 e WO3.
[0126] A Figura 7 mostra mais uma tabela representando a eficácia antimicrobiana de modalidades adicionais de um revestimento antimicrobiano 10''' de acordo com a invenção.
[0127] A eficácia antimicrobiana contra bactérias E. coli é mostrada na Figura 7 por uma duração de 1 hora e 24 horas sob condições de luminosidade definida a 1600 lux.
[0128] As modalidades do respectivo revestimento antimicrobiano 10''' mostradas na Figura 7 possuem essencialmente as mesmas características estruturais (macroscópicas) e funcionais que as modalidades mostradas nas Figuras 1 e 2.
[0129] Serão discutidas apenas as diferenças a seguir.
[0130] A representação na Figura 7 serve particularmente para mostrar a diferença na eficácia antimicrobiana do revestimento antimicrobiano, o qual, por um lado é formado a partir de um tungstato e, por outro lado, é formado a partir desse tungstato em combinação com TiO2.
[0131] Os tungstatos de acordo com a Figura 7 incluem particularmente AgWO4, AlWO4, CeWO4, CuWO4, ou ZnWO4 ou esses tungstatos em combinação com TiO2.
[0132] Além disso, a penúltima ou última linha da tabela apresentada na Figura 7 mostra outro óxido metálico e outro composto complexo.
[0133] A estrutura desse óxido metálico é descrita pela fórmula MeeOd.
[0134] Em que Me é selecionado dentre os elementos do Grupo 6 da Tabela Periódica dos elementos (nomenclatura IUPAC) e O é o elemento oxigênio.
[0135] Além disso, d e e podem ter, independentemente um do outro, um valor entre 0 e 24.
[0136] O óxido metálico como mostrado na Figura 7 é, em particular, WO3.
[0137] A estrutura do composto complexo, no entanto, é descrita pela fórmula AO2MeeOd.
[0138] Em que A é selecionado dentre os elementos do Grupo 4, Me é selecionado dentre os elementos do Grupo 6 da Tabela Periódica dos elementos (nomenclatura IUPAC) e O é o elemento oxigênio.
[0139] Além disso, d e e podem ter, independentemente um do outro, um valor entre 0 e 24.
[0140] O composto complexo de acordo com a Figura 7 é, em particular, WO3*TIO2.
[0141] A Figura 8 mostra mais uma tabela representando a eficácia antimicrobiana de modalidades adicionais de um revestimento antimicrobiano 10''' de acordo com a invenção.
[0142] A eficácia antimicrobiana contra bactérias E. coli é mostrada na Figura 8 por uma duração de 1 hora sob condições de luminosidade definida a 1600 lux.
[0143] As modalidades do respectivo revestimento antimicrobiano 10'''' mostradas nas Figura 8 possuem essencialmente as mesmas características estruturais (macroscópicas) e funcionais que as modalidades mostradas nas Figuras 1 e 2.
[0144] Serão discutidas apenas as diferenças a seguir.
[0145] A representação na Figura 8 serve particularmente para mostrar a diferença na eficácia antimicrobiana desse revestimento antimicrobiano 10'''' com diferentes composições.
[0146] Esse revestimento 10'''' inclui particularmente ZnCrO4, ZnMoO4 ou ZnWO4.
[0147] Por outro lado, óxido de cromo possui um forte efeito tóxico.
[0148] Mas, a composição do cromato de zinco (ZnCrO4) de acordo com K2CrO4 + Zn(NO3)2 --> ZnCrO4 + 2 KNO3 deve completar o princípio do efeito antimicrobiano de ácidos metálicos na forma de MeXO4 do Grupo 6 da Tabela Periódica dos elementos (nomenclatura IUPAC).
[0149] A Figura 9a mostra uma representação esquemática de uma modalidade de um método de pulverização eletrostática para obter um revestimento antimicrobiano 10, 10', 10'', 10''', 10'''' de acordo com a invenção.
[0150] O método de pulverização eletrostática para revestir pelo menos um substrato 12 compreende as seguintes etapas: prover um substrato 12; revestir o substrato 12 com uma solução ou suspensão aquosa 24, em forma de gotículas, pelo método de pulverização eletrostática, a solução ou suspensão aquosa 24 contendo pelo menos um óxido metálico e/ou pelo menos um sal metálico solúveis na mesma, em que a solução ou suspensão aquosa 24 possui propriedades antimicrobianas; e
formar um revestimento antimicrobiano sólido 10, 10', 10'', 10''', 10'''' sobre o substrato 12, na forma de uma estrutura matricial, por evaporação da fase aquosa e/ou líquida da solução ou suspensão aquosa 24, para que o óxido metálico e/ou o sal metálico estejam contidos na estrutura matricial do revestimento 10, 10', 10'', 10''', 10''''.
[0151] Antes de ser adicionado à solução ou suspensão aquosa 24, o óxido metálico está presente na forma de nanopartículas com um tamanho médio inferior ou igual a aproximadamente 10 nm.
[0152] A solução ou suspensão aquosa 24 tem um valor de pH inferior ou igual a aproximadamente 1,5.
[0153] Além disso, o óxido metálico está contido na solução ou suspensão aquosa 24 em uma faixa, em particular, entre aproximadamente 0,1% e 2%.
[0154] A solução ou suspensão aquosa 24 pode conter também um composto complexo.
[0155] Na Figura 9a, é mostrado também que, durante o revestimento do substrato 12, as microgotículas com o TiO2 dissolvido nas mesmas têm carga elétrica positiva.
[0156] A Figura 9b mostra uma representação ampliada de uma ilha 16 a este respeito.
[0157] Em particular, mostra uma ampliação de 500 vezes de TiO2 (concentração mássica: 15 g/L) na mesma após secagem sob o microscópio de luz.
[0158] Pode-se pretender que diversas gotículas de 26 possam ser combinadas para formar uma estrutura grande.
[0159] A eficácia da respectiva modalidade do revestimento 10, 10', 10'', 10''', 10'''' de acordo com a invenção pode agora ser descrita como segue tendo por base diversos resultados experimentais.
[0160] Em todos os experimentos executados, nano-dióxido de titânio solúvel em água (tamanho médio de partículas inferior ou igual a aproximadamente 10 nm) é usado em uma solução aquosa 24 com teor de nitrato de aproximadamente 28% (pH = aproximadamente 1,5).
[0161] O teor de umidade é 2%.
[0162] Em última instância, esse comportamento determina a ideia básica de converter TiO2 solúvel em água, após aplicação na forma de pequenas gotículas 26 com método de pulverização eletrostática descrito acima, em uma matriz sólida na qual compostos (complexos) solúveis e insolúveis com um efeito redutor de germes possam ser introduzidos.
[0163] As microgotículas depositadas 26 evaporam muito rapidamente à temperatura ambiente no prazo de apenas 1 - 2 minutos e deixam uma matriz transparente de TiO2 na forma de ilhas pequenas 16 (cf. Figuras 1 e 2).
[0164] Outro aspecto importante que orientou para a ideia de trabalhar com dióxido de titânio solúvel em água como a matriz básica é a propriedade desse óxido, como descrito na literatura,
após deposição desde o ambiente ácido aquoso (pH < aproximadamente 6,8), reter essa carga positiva mesmo no estado seco.
[0165] Consequentemente, ocorrem espécies na forma de Ti-O(H+)- Ti bem como na de O-Ti+-O.
[0166] Compostos com carga positiva permanente (p. ex., compostos de amônio quaternário tais como PHMB) são conhecidos por energizar bactérias com invólucro externo polar negativo e, impedindo-as, assim, de ser transportadas de volta para o ar ambiente.
[0167] Além disso, a carga positiva leva a uma mudança estrutural da membrana bacteriana e uma disfunção dos canais iônicos.
[0168] Portanto, o equilíbrio da homeostase celular é rompido e o microrganismo morre.
[0169] Como resultado das propriedades hidrofílicas da matriz de TiO2 (ver Figura 3), tais superfícies hidrofílicas do substrato 12 têm a vantagem, ao contrário de superfícies hidrofóbicas, de que ligam bactérias na superfície e impedem que se transfiram de volta e deixem a superfície do revestimento.
[0170] Além disso, facilitam também a limpeza, pois uma camada mononuclear de água é formada entre a sujeira (ou seja, resíduos celulares) e a superfície.
[0171] Essa propriedade é uma primeira etapa importante visando melhorar a higiene da sala.
[0172] Nesse contexto, a Figura 10 mostra um diagrama com uma comparação da redução temporal de germes E. coli por uma modalidade do revestimento de acordo com a invenção, segundo a Figura 5, na forma de TiO2.
[0173] Para determinar os resultados experimentais da redução de germes na matriz de TiO2, como mostrada nas Figura 10, uma suspensão com aproximadamente 15 g/L de TiO2 dissolvido (pH = aproximadamente 1,5) foi pulverizada duas vezes sobre placas de Petri e incubada com bactérias E. coli (teste JIS Z 2801 ou norma ISO 22196) por 0 a 24 horas no escuro bem como sob condições de iluminação definida com LED (1600 lux = luz branca de escritório).
[0174] O resultado confirma uma redução em duas fases com uma perda rápida de vitalidade dentro da primeira hora e uma relação adicional lenta, essencialmente linear entre 1h e 24h.
[0175] As duas curvas também mostram a mesma progressão sob condições no escuro e na luz e levam a uma eficácia forte após 24h (RL > 3.5).
[0176] Pode-se, portanto, concluir que, sob as duas condições, as propriedades antimicrobianas do revestimento 10' estão presentes independentemente da incidência de luz UV.
[0177] Em métodos com transferência subjacente de elétrons (reação redox) ou excitação de elétrons (fotocatálise), seria esperada uma morte rápida dos microrganismos.
[0178] Especialmente no último método, seria prevista uma progressão da curva que difere significativamente daquela da reação no escuro.
[0179] Neste contexto, experimentos com, p. ex., amido com iodeto potássico, usados nos mesmos, a 1600 lux em superfícies revestidas com TiO2 não fornecem indicações da formação de um complexo iodo-amido azul de acordo com a reação: 2 J- + 2 h+ --- > J2 (h+: elétron-buraco); J2 + amido ---> J2 amido (azul).
[0180] Além disso, a Figura 11 mostra um gráfico de barras da eficácia antimicrobiana de uma modalidade do revestimento 10' da invenção, de acordo com a Figura 5, no revestimento por 2 vezes, 3 vezes e 5 vezes de uma placa de Petri.
[0181] O revestimento antimicrobiano contém uma matriz de TiO2 e nitrato de prata TiO2*AgNO3.
[0182] A eficácia antimicrobiana do revestimento contra bactérias E. coli é mostrada na Figura 11 após incubação durante um período de 24 horas sob condições de luminosidade definida a 1600 lux.
[0183] Na primeira etapa, a prata altera a estrutura terciária da membrana externa bacteriana.
[0184] Isso aumenta a permeabilidade das bactérias, ao que, como consequência, enzimas contendo enxofre da cadeia respiratória e proteínas responsáveis pela replicação do DNA são inativadas e o microrganismo morre consequentemente.
[0185] Dado que isso leva a uma paralisação completa da homeostase celular, que é importante para sobrevivência, não se suspeita que a prata forme resistência.
[0186] Para matriz de TiO2*AgNO3 aqui descrita, 500 mg de AgNO3 foram dissolvidos em uma suspensão de TiO2 (aproximadamente 15 g/L) e aplicados a placas quadradas de alumínio (1x1 cm2) utilizando pulverizadores eletrônicos (configuração experimental não mostrada nas figuras anexadas).
[0187] Visto que é importante alcançar um efeito antimicrobiano duradouro com a introdução de íons prata, em uma primeiro estudo, placas de Petri revestidas diversas vezes (2 vezes, 5 vezes, 10 vezes) com TiO2*AgNO3 ficaram em repouso por 2 dias e foram misturadas com ácido clorídrico após decantação da água .
[0188] Em nenhum dos casos, cloreto de prata (AgCl) pôde ser detectado aqui.
[0189] Além disso, mostrou-se que a estrutura da matriz de TiO2*AgNO3 depositado é estável contra 1000 vezes a limpeza com um pano contendo antisséptico (etanol, cloreto de benzalcônio).
[0190] Assim, p. ex., com uma limpeza da superfície do revestimento antimicrobiano uma vez ao dia, pode-se alcançar uma vida útil de aproximadamente três anos.
[0191] Já os primeiros experimentos mostraram uma forte eficácia antibacteriana (RL > 3) da matriz de TiO2*AgNO3 contra bactérias E. coli após incubação por 24 horas de acordo o teste JIS (ver Figura 11).
[0192] Subsequentemente, a forte eficácia antimicrobiana e antibacteriana foi confirmada para um período de 30 minutos a 24 horas.
[0193] Além disso, a Figura 12 mostra dois diagramas de barras com uma comparação da redução temporal de germes de um revestimento contendo TiO2*AgNO3 e de seus componentes individuais de acordo com a Figura 5 na escuridão e na luminosidade.
[0194] Uma investigação detalhada de TiO2*AgNO3 e de seus componentes individuais mostra, após 5 minutos de incubação, que a forte eficácia de TiO2*AgNO3 escuro (RL = 3,3 ± 1,0) é dominada pela eficácia antimicrobiana dos cátions de prata (RL = 4.3).
[0195] O próprio TiO2 mostra uma eficácia significativa nesse momento (RL = 2,1).
[0196] Mesmo que a avaliação de acordo com unidades formadoras de colônias por mL (CFU/mL) dê a impressão de que TiO2 desenvolve uma eficácia mais forte sob a luz do que no escuro, o resultado do valor de RL a 1600 lux (RL = 2,1 ± 0,9) não mostra uma tendência clara.
[0197] Para entender melhor o mecanismo de ação, duas cinéticas cada do revestimento antimicrobiano com TiO2 sozinho e em combinação com TiO2*AgNO3, portanto, foram realizadas sob diferentes condições de luminosidade de acordo com a Figura 13a.
[0198] Assim, a Figura 13a mostra um diagrama de uma comparação da redução temporal de germes dessas duas modalidades do revestimento da invenção 10' de acordo com a Figura 5, na escuridão e na luminosidade (aproximadamente 1600 Lux).
[0199] A avaliação é mostrada nas porcentagens para uma visão geral melhor.
[0200] De acordo com a Figura 13a, 100% correspondem à respectiva concentração inicial (aproximadamente 5x105 CFU).
[0201] A combinação de TiO2*AgNO3 mostra uma redução dos germes muito forte dentro dos primeiros 5 minutos em até > 99,99%.
[0202] É notável a redução muito forte dos germes a 1600 lux de 98,1% após 1 minuto e 99,859% após 3 minutos.
[0203] Os respectivos números menores de redução dessa matriz com a composição TiO2*AgNO3 em 1 minuto (71,3%) e após 3 minutos (88,1%) na escuridão fornece a primeira prova do envolvimento de um mecanismo de ação dependente da luz.
[0204] As propriedades antimicrobianas desse revestimento 10', portanto, podem ser reforçadas pela incidência de luz UV.
[0205] Por outro lado, com TiO2, o Quadro não é tão claro.
[0206] Aqui, depois de 30 minutos, pode ser vista uma diferença nítida na redução de germes a 1600 de 82% (cf. na escuridão: 68%).
[0207] O motivo para essas oscilações deve-se ao teste JIS, o qual, em última instância, não permite números absolutos, mas uma classificação em “não, ligeiramente, significativamente e fortemente eficaz”.
[0208] Para compostos com eficácia na faixa 1,0 ≤ RL ≤ 3,0, as oscilações observadas são mais fortes, enquanto o AgNO3 fortemente eficaz fornece valores reprodutíveis de RL na faixa de 4,0 – 4,3.
[0209] Para ilustração mais detalhada, a Figura 13b apresenta adicionalmente os dados pontuais mostrados na Figura 13a em forma de tabela.
[0210] A propriedade existente redutora de germes de TiO2*AgNO3 pode ser explicada como segue.
[0211] Primeiramente, através da hidrofilicidade comprovada e da carga positiva do óxido metálico TiO2, germes podem ser energizados e retidos.
[0212] Na segunda etapa, cátions da matriz de TiO2 podem alterar a estrutura terciária da membrana externa bacteriana de tal maneira que essa membrana se torna porosa e a bactéria morre.
[0213] Em segundo lugar, prata catiônica tem um potencial muito alto de oxidação e é capaz de atacar a membrana externa dos microrganismos por transferências rápidas de elétrons, pelo qual enzimas contendo enxofre adicional são inativadas quimicamente.
[0214] Esses são métodos muito rápidos em termos de tempo, que levam a uma morte rápida da bactéria.
[0215] Em experimentos adicionais in vitro, uma eficácia forte de TiO2*AgNO3 contra os germes Gram-positivos Staphylococcus aureus pôde ser comprovada.
[0216] A esse respeito, a Figura 14a mostra uma tabela representando a eficácia antimicrobiana de uma modalidade do revestimento 10' de acordo com a Figura 5 contra um germe Staphylococcus aureus.
[0217] A eficácia antimicrobiana desse revestimento 10' contra o germe Staphylococcus aureus é mostrada na Figura 14a após um período de incubação de 24 horas sob condições de luminosidade definida de aproximadamente 1600 lux com RL = 4,1.
[0218] Para avaliação mais profunda da eficácia potencial de TiO2*AgNO3 contra a colonização de fungos dos tipos mofos e leveduras, essa combinação com o revestimento antimicrobiano foi testada contra esses germes patogênicos sob condições reais.
[0219] A isso, placas de Petri revestidas e não revestidas são contaminadas a seco e o crescimento de germes é verificado por meio de um método Placas de Contato (método RODAC).
[0220] A Figura 14b mostra, a esse respeito, uma redução temporal de um germe Aspergillus fumigatus em uma placa de Petri não revestida e uma placa de Petri revestida com uma modalidade do revestimento 10' de acordo com a Figura 5.
[0221] O revestimento antimicrobiano na Figura 14b mostra uma estrutura matricial de TiO2*AgNO3, como também mostrado nas Figuras 11 a 14a.
[0222] Em um estudo de 24 horas, placas de Petri revestidas com TiO2*AgNO3 (figura à direita na Figura 14b) mostram um controle significativo do crescimento nas primeiras 4 horas e uma redução nítida dos germes após 24 horas, em comparação à placa de Petri não revestida de referência (figura à esquerda na Figura 14b).
[0223] A Figura 15 mostra uma redução temporal de germe Candida albicans em uma placa de Petri não revestida e uma placa de Petri revestida com uma modalidade do revestimento 10' como mostrado na Figura 5.
[0224] O revestimento antimicrobiano 10' na Figura 15 também mostra uma estrutura matricial de TiO2*AgNO3 como também mostrado nas Figuras 11 a 14b.
[0225] Além disso, durante um estudo de 24 horas, as placas de Petri revestidas com TiO2*AgNO3 (figura à direita na Figura 15) já mostraram uma forte redução do germe Candida albicans em até 4 níveis logarítmicos (RL = 3,7) após 4 horas de incubação em comparação à placa de Petri não revestida de referência (figura à esquerda na Figura 14b).
[0226] O revestimento antimicrobiano 10' de substratos de acordo com a Figura 11 a 15 com TiO2*AgNO3 é concebível, p. ex.,
em áreas externas (p. ex., paredes de prédios, superfícies de veículos de transporte público ou superfícies em estradas).
[0227] Por conseguinte, investigou-se o comportamento toxicológico desse revestimento frente a Daphnia (pulga d’água) bem como Artemia nauplii (larva de camarão de água salgada).
[0228] Aqui, placas de Petri foram revestidas 0, 2, 5 e 10 vezes com TiO2*AgNO3, e ali cultivados esses organismos aquáticos por três dias. Como resultado, esses animais mostram a mesma vitalidade nas placas revestidas que nas placas não revestidas.
[0229] Depois de finalizados os experimentos, a matriz biológica foi filtrada e ácido clorídrico foi adicionado à solução aquosa clara.
[0230] No entanto, nenhuma formação de cloreto de prata de acordo com a reação Ag+ + Cl- -> AgCl pôde ser observada.
[0231] Isso significa que os íons de prata são retidos na matriz de TiO2.
[0232] A Figura 16a também mostra um gráfico de barras com uma comparação da redução temporal do germe E. coli de seis modalidades do revestimento da invenção 10', 10'' de acordo com a Figura 5 e a Figura 6, após um tempo de incubação de 5 minutos na escuridão.
[0233] A esse respeito, o revestimento antimicrobiano contém uma combinação da matriz de TiO2 com óxidos e sais do Grupo 6 (nomenclatura IUPAC) da Tabela Periódica dos elementos.
[0234] Dado que compostos de cromo são caracterizados por uma toxicidade muito acentuada, o foco centrou-se nos óxidos e sais dos elementos molibdênio (Mo) e tungstênio (W).
[0235] O seu potencial redox e suas propriedades ácidas são mencionados como possíveis mecanismos de ação.
[0236] Na busca por alternativas ao nitrato de prata solúvel (AgNO3), os experimentos iniciais foram, portanto, realizado com o molibdato de zinco (ZnMoO4) levemente solúvel, os quais são mostrados na Figura 16a.
[0237] O molibdato de zinco (ZnMoO4) foi aplicado sozinho (aproximadamente 5,0 g/L) e em combinação com a matriz de TiO2 descrita acima (aproximadamente 15 g/L) a um substrato 12, através de um pulverizador eletrônico, e testado contra E. coli.
[0238] ZnMoO4 (RL = 3,2) exibe um efeito redutor de germe mais fraco quando comparado ao AgNO3 (RL = 4,3), mas um efeito redutor de germe mais forte quando comparado ao TiO2 (RL = 2,1).
[0239] Curiosamente, a combinação TiO2*ZnMoO4 é significativamente mais eficaz (RL = 4,1) do que os dois componentes individualmente TiO2 e ZnMoO4.
[0240] Essa forte eficácia não pode ser aumentada mesmo adicionando AgNO3 à matriz de TiO2*ZnMoO4.
[0241] Testes adicionais em combinação com outro germe Staphylococcus aureus confirmam a eficácia redutora de germes de
ZnMoO4 e TiO2*ZnMoO4 no teste JIS com incidência de luz a 1600 lux.
[0242] Devido ao potencial antimicrobiano da classe de substâncias dos molibdato, bem como do óxido de molibdênio, os compostos seguintes foram cada um pulverizado sobre um substrato 12 na forma de revestimento antimicrobiano, como descrito acima, e testados contra bactérias E. coli no prazo de incubação de 24 horas e incidência de luz a 1600 lux.
[0243] Os molibdatos correspondentes e o óxido de molibdênio e as suas eficácias antimicrobianas após 1 hora e 24 horas podem ser obtidos da Figura 6.
[0244] Além disso, testou-se heptamolibdato de amônio (NH4)6Mo7O24, que apresentou uma eficácia antimicrobiana de 1,4, após 1 hora, e 4,3 após 24 horas sob essas condições experimentais.
[0245] O heptamolibdato de amônio (NH4)6Mo7O24 usado para síntese já exibe uma eficácia significativa depois de 1 hora.
[0246] No entanto, o molibdato de sódio (Na2MoO4), que é também altamente solúvel, não mostra efeito antimicrobiano mesmo depois de 24 horas (ver Figura 6).
[0247] Além do molibdato de zinco (ZnMoO4), como descrito acima, pôde-se determinar o molibdato de prata (Ag2MoO4) como mais um composto fortemente redutor de germes.
[0248] Em analogia aos molibdatos e ao óxido de molibdênio, os tungstatos correspondentes e o óxido de tungstênio foram sintetizados e testados contra E. coli no teste JIS a 1600 lux.
[0249] O material de partida para a síntese foi tungstato de sódio, que reage com os sais solúveis (cloreto, nitrato, sulfato) de alumínio, cério, cobalto, cobre, níquel, manganês, prata e zinco para formar sais ligeiramente solúveis da forma XnWO4.
[0250] Os tungstatos correspondentes e o óxido de tungstênio e as suas eficácias antimicrobianas depois de 1 hora e 24 horas podem ser obtidos da Figura 6 e 7.
[0251] Em analogia ao molibdato de sódio, o molibdato de tungstênio não mostra eficácia antimicrobiana após um período de incubação de 1 hora e 24 horas também.
[0252] Com a exceção de tungstato de manganês, todos os outros tungstatos e mesmo o óxido de tungstênio exibem uma eficácia de significativa a forte contra E. coli.
[0253] Em analogia ao molibdato de zinco, tungstato de zinco (ZnWO4) sozinho e na combinação TiO2*ZnWO4 exibem uma forte eficácia antimicrobiana no prazo de 24 horas.
[0254] Essas são também observadas para tungstato de prata (AgWO4), tungstato de alumínio (AlWO4), tungstato de cério (CeWO4), tungstato de cobre (CuWO4) e para suas respectivas combinações com a matriz de TiO2.
[0255] Além disso, óxido de tungstênio também exibe essa forte eficácia bem como sua combinação com a matriz de TiO2.
[0256] Quando as suspensões mistas de tungstato metálico são combinadas com TiO2, é perceptível que os tungstatos em parte muito coloridos junto com TiO2 formam um complexo incolor.
[0257] Como exemplos, a combinação de TiO2 com CeWO4 (amarelo) e com CuWO4 (verde) são aqui mostradas.
[0258] Essas observações levam ao pressuposto que os cristais de TiO2 parcialmente com carga positiva formam um complexo da forma O-(Ti)+.-W(O4) ou O-(Ti)+.-O-W(O3) com o ânion tungstato com carga negativa.
[0259] Possivelmente, um complexo com três centros pode também ser formado entre o TiO2 com carga positiva, o cátion metálico positivo (p. ex., Ce2+) e o ânion tungstato.
[0260] Em qualquer caso, os estados eletrônicos mudam de tal maneira que o colorido dos tungstatos originais é perdido.
[0261] O óxido de tungstênio amarelo (WO3) também leva a uma suspensão incolor com TiO2 mediante a complexação.
[0262] Em suma, pode-se afirmar que, devido à sua eficácia antimicrobiana, os complexos do tipo TiO2*XnMeO4 (Me = Cr, Mo ou W; X = Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, bem como Ce e os lantanídeos; n = 0 - 24) podem ser aplicados por meio do pulverizador eletrônico a todos os tipos de superfícies e desenvolvem uma eficácia antimicrobiana.
[0263] Tal uso de um material de revestimento pode ser, assim, provido para produzir um revestimento antimicrobiano 10, 10', 10'', 10''', 10'''', como descrito acima, sobre uma superfície 14 de um substrato 12, o dito revestimento 10 contendo pelo menos um óxido metálico e/ou sal metálico como descrito acima.
[0264] O revestimento 10, 10', 10'', 10''', 10'''' é, deste modo, obtido por um método de pulverização eletrostática como descrito acima.
[0265] A superfície 14 do revestimento 10, 10', 10'', 10''', 10'''' pode ser uma superfície de trabalho ou pode estar em contato, pelo menos temporariamente, com o ar ambiente, fluidos ou líquidos.
[0266] Além disso, TiO2*XnMeO4 pode ser adicionado a vernizes e tintas (p. ex., anti-incrustantes) na forma da suspensão ou como um sólido após a secagem, fornecendo-lhes propriedades antimicrobianas.
[0267] Nesse caso, um complexo TiO2*XnMeO4 é adicionado ao material de revestimento, o qual é especialmente projetado como um verniz anti-incrustante ou tinta anti-incrustante, na forma de uma suspensão ou como um sólido após a secagem.
[0268] Os complexos incolores da forma TiO2*XnMeO4 podem ser incorporados em plásticos (p. ex., silicone, PU etc.) ou materiais de construção (p. ex., cimento), os quais se tornam, assim, antimicrobianos.
[0269] Os molibdatos XnMoO4 bem como os tungstatos XnWO4 são caracterizados por uma solubilidade muito baixa.
[0270] Esses compostos mostram um forte efeito precipitante nas suspensões com TiO2, o que dificulta o armazenamento em um meio aquoso e possivelmente leva ao fato de que nem sempre a concentração correta é transferida com o pulverizador eletrônico.
[0271] Tanto na síntese de óxido de molibdênio a partir de heptamolibdato de amônio como na preparação de óxido de tungstênio a partir de tungstato de sódio sob condições ácidas, observou-se que os óxidos resultantes são difíceis de filtrar devido ao seu caráter semelhante a gel.
[0272] No entanto, essa observação ajudou a gerar uma suspensão adequada para os compostos fracamente solúveis mencionados acima.
[0273] Se a nano-suspensão ácida de TiO2 (pH = 1,5) for primeiramente misturada com 50-150 mg de heptamolibdato de amônio, estrias visíveis de TiO2 MoO3 ou MoO3*(H2O)n são formadas.
[0274] Se for adicionado agora, ZnMoO4 permanece estável em suspensão durante um período mais longo de tempo sem precipitar- se.
[0275] Isso abre nova abordagens para a representação com componentes mistos, os quais contêm MoO3, WO3 e/ou os sais mencionados acima além da matriz original de TiO2.
[0276] Com a ajuda desses achados para melhorar a formulação global, novas combinações de TiO2 com outros óxido metálicos fracamente solúveis (AgO, CuO, SiO2, ZnO) ou reticulantes da matriz (Na2SiO4, Na2[B4O5(OH)4]) são reveladas.
[0277] Esses poderiam ter um efeito positivo sobre a eficácia antimicrobiana bem como sobre a resistência ao envelhecimento e robustez da matriz de TiO2 depositado.
[0278] Como alternativa ao TiO2, pôde-se comprovar, por exemplo, que o nano-óxido de zircônio solúvel em água ZrO2 pode também ser aplicado a uma matriz transparente comparável à de TiO2 (mesmo grupo na Tabela Periódica dos elementos) por meio do método de pulverização eletrostática.
[0279] Em um experimento exemplar sobre a transferibilidade do princípio da matriz de TiO2 para ZrO2, Nano-ZrO2 15 g/L foi dissolvido com 0,5 g de AgNO3 e testado, após ter sido pulverizado, contra E. coli por 1 hora no teste JIS (1600 lux).
[0280] A eficácia dessa combinação, nesse caso, é RL = 4,3 (forte).
[0281] Isso comprovou que ZrO2 pode ser utilizado com êxito como substituto de TiO2 ou em combinação com o mesmo.
[0282] Do mesmo modo, óxido de háfnio, como um grupo relacionado ao subgrupo IV. (Ti, Zr, Hf), deve ser utilizável.
Lista de símbolos de referência 10 Revestimento antimicrobiano
12 Substrato 14 Superfície do substrato 16 Ilha 18 Região central 20 Região de borda subindo para o lado de fora 22 Rugas 24 Solução ou suspensão aquosa 26 Gotícula 10' Revestimento antimicrobiano 10'' Revestimento antimicrobiano 10''' Revestimento antimicrobiano 10'''' Revestimento antimicrobiano
Claims (1)
- REIVINDICAÇÕES1. Revestimento antimicrobiano (10, 10', 10'', 10''', 10'''') de um substrato (12), caracterizado pelo fato de que o revestimento (10, 10', 10'', 10''', 10'''') é obtido aplicando o revestimento (10, 10', 10'', 10''', 10'''') sobre uma superfície (14) do substrato por meio de um método de pulverização eletrostática, e em que o revestimento compreende pelo menos um óxido metálico e/ou pelo menos um sal metálico.2. Revestimento antimicrobiano (10, 10', 10'', 10''') de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o revestimento (10, 10', 10'', 10''') compreende pelo menos um composto complexo.3. Revestimento antimicrobiano (10, 10', 10'', 10''', 10'''', 10'''') de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a estrutura do óxido metálico é descrita pela fórmula AcOd, em que A é selecionado dentre os elementos do Grupo 4 da Tabela Periódica dos elementos (nomenclatura IUPAC) e O é o elemento oxigênio, em que c e d, independentemente um do outro, podem assumir um valor entre 0 e 24.4. Revestimento antimicrobiano (10, 10', 10'', 10''', 10'''') de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a estrutura do óxido metálico é descrita pela fórmula AO2, em que A é selecionado dentre os elementos do Grupo 4 da Tabela Periódica dos elementos (nomenclatura IUPAC) e O é o elemento oxigênio, o óxido metálico sendo em particular TiO2, ZrO2 ou HfO2.5. Revestimento antimicrobiano (10, 10', 10'', 10''', 10'''') de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a estrutura do óxido metálico é descrita pela fórmula MeeOd, em que Me é selecionado dentre os elementos do Grupo 6 da Tabela Periódica dos elementos (nomenclatura IUPAC) e O é o elemento oxigênio, em que d e e, independentemente um do outro, podem assumir um valor entre 0 e 24.6. Revestimento antimicrobiano (10, 10', 10'', 10''') de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a estrutura do composto complexo é descrita pela fórmula AcBdXnMeeBf ou XnMeeBf, em que A é selecionado dentre os elementos do Grupo 4, B é selecionado dentre os elementos do Grupo 15 ou 16, X é selecionado dentre os elementos dos Grupos 5, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, os lantanídeos ou dos actinídeos e Me é selecionado dentre os elementos do Grupo 6 da Tabela Periódica dos elementos (nomenclatura IUPAC), e em que c, d, n, e e f, independentemente uns dos outros, podem assumir um valor entre 0 e 24.7. Revestimento antimicrobiano (10, 10', 10'', 10''') de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a estrutura do composto complexo é descrita pela fórmula AO2XnMeO4 ou XnMeO4, em que A é selecionado dentre os elementos do Grupo 4, X é selecionado dentre os elementos dos Grupos 5, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, os lantanídeos ou os actinídeos, e Me é selecionado dentre os elementos do Grupo 6 da Tabela Periódica dos elementos (nomenclatura IUPAC) e O é o elemento oxigênio, em que n pode assumir um valor entre 0 e 24, e o composto complexo compreendendo em particular molibdatos, tungstatos ou cromatos.8. Revestimento antimicrobiano (10, 10', 10'', 10''') de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a estrutura do composto complexo é descrita pela fórmula AO2MeeOd, em que A é selecionado dentre os elementos do Grupo 4, Me é selecionado dentre os elementos do Grupo 6 da Tabela Periódica dos elementos (nomenclatura IUPAC) e O é o elemento oxigênio, em que d e e, independentemente um do outro, podem assumir um valor entre 0 e24.9. Revestimento antimicrobiano (10, 10', 10'', 10''', 10'''') de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a estrutura do óxido metálico e/ou do sal metálico é descrita pela fórmula AO2XBO3 ou XBO3, em que A é selecionado dentre os elementos do Grupo 4, X é selecionado dentre os elementos dos Grupos 5, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, os lantanídeos ou os actinídeos e B é selecionado dentre os elementos do Grupo 15 ou 16 da Tabela Periódica dos elementos (nomenclatura IUPAC) e O é o elemento oxigênio, e o óxido metálico e/ou o sal metálico sendo em particular TiO2AgNO3 ou AgNO3.10. Revestimento antimicrobiano (10, 10', 10'', 10''', 10'''', 10'''') de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o revestimento (10, 10', 10'', 10''', 10'''') é projetado na forma de uma estrutura matricial que compreende uma pluralidade de ilhas (16) espaçadas entre si, e em que as ilhas (16) têm um diâmetro em uma faixa, em particular, entre aproximadamente 0,1 μm e 500 μm, de preferência entre aproximadamente 1 μm e 200 μm, em particular, de preferência entre aproximadamente 2 μm e 100 μm, e em que as ilhas (16) são espaçadas entre si de acordo com os seus diâmetros.11. Revestimento antimicrobiano (10, 10', 10'', 10''', 10'''') de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que as ilhas (16) compreendem TiO2 e ZnMoO4.12. Revestimento antimicrobiano (10, 10', 10'', 10''', 10'''', 10'''') de acordo com a reivindicação 10 ou reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que as ilhas (16) têm uma superfície que é formada, como uma panela, com uma região central (18) e uma região de borda (20) subindo radialmente para fora em relação à mesma.13. Revestimento antimicrobiano (10, 10', 10'', 10''', 10'''', 10'''') de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, caracterizado pelo fato de que as ilhas (16) têm uma superfície convexa que é formada com uma região central e uma região de borda (20) que se achata radialmente para fora em relação à mesma.14. Revestimento antimicrobiano (10, 10', 10'', 10''', 10'''', 10'''') de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 13, caracterizado pelo fato de que a superfície das ilhas (16) tem uma estrutura enrugada, cada uma das rugas (22) com uma largura de, em particular, aproximadamente 10 μm, de preferência aproximadamente 5 μm, em particular, de preferência aproximadamente 2 μm, para que a superfície das ilhas (16) da estrutura matricial seja ampliada.15. Revestimento antimicrobiano (10, 10', 10'', 10''', 10'''') de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que uma superfície do revestimento (10, 10', 10'', 10''', 10'''') possui propriedades hidrofílicas.16. Revestimento antimicrobiano (10, 10', 10'', 10''', 10'''', 10'''') de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que as propriedades antimicrobianas do revestimento (10, 10', 10'', 10''', 10''''') estão disponíveis independentemente da incidência de luz, em particular da incidência de luz UV.17. Revestimento antimicrobiano (10, 10', 10'', 10''', 10'''') de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que as propriedades antimicrobianas do revestimento (10, 10', 10'', 10''', 10'''') podem ser reforçadas pela incidência de luz, em particular pela incidência de luz UV.18. Método de pulverização eletrostática para o revestimento de pelo menos um substrato (12), caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos as etapas seguintes: prover um substrato (12); revestir o substrato (12) com uma solução ou suspensão aquosa (24), em forma de gotículas, pelo método de pulverização eletrostática, a solução ou suspensão aquosa (24) compreendendo pelo menos um óxido metálico e/ou pelo menos um sal metálico solúveis na mesma, em que a solução ou suspensão aquosa (24) possui propriedades antimicrobianas; e formar um revestimento antimicrobiano sólido (10, 10', 10'', 10''', 10'''') sobre o substrato (12), na forma de uma estrutura matricial, por evaporação da fase aquosa e/ou líquida da solução ou suspensão aquosa (24), para que o óxido metálico e/ou o sal metálico fique/fiquem contido(s) na estrutura matricial do revestimento (10, 10', 10'', 10''', 10'''').19. Método de pulverização eletrostática de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o óxido metálico, antes de ser adicionado à solução ou suspensão aquosa (24), está presente na forma de nanopartículas com um tamanho médio, especialmente, menor que aproximadamente 100 nm, de preferência menor que aproximadamente 20 nm, em particular, de preferência menor que aproximadamente 10 nm, e em que a solução ou suspensão aquosa (24) tem um valor de pH, especialmente, menor ou igual a aproximadamente 6,8, de preferência menor ou igual a aproximadamente 2, em particular, de preferência menor ou igual a aproximadamente 1,5.20. Método de pulverização eletrostática de acordo com a reivindicação 18 ou reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o óxido metálico está contido na solução ou suspensão aquosa (24) em uma faixa, em particular, entre aproximadamente 0,005% e 20%, de preferência entre aproximadamente 0,01% e 10%, em particular, de preferência entre aproximadamente 0,1% e 2%.21. Método de pulverização eletrostática de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 20, caracterizado pelo fato de que a solução ou suspensão aquosa (24) compreende pelo menos um composto complexo.22. Método de pulverização eletrostática de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 21, caracterizado pelo fato de que, pelo menos durante o processo de revestimento do substrato (12), o substrato (12) tem carga elétrica positiva ou negativa e as gotículas (26) da solução ou suspensão aquosa (24) têm carga elétrica positiva ou negativa.23. Uso de um material de revestimento caracterizado pelo fato de é para produção de um revestimento antimicrobiano (10, 10', 10'', 10''', 10'''') sobre uma superfície de um substrato (12), em que o revestimento (10, 10', 10'', 10''', 10'''') compreende pelo menos um óxido metálico e/ou pelo menos um sal metálico.24. Uso de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que o revestimento (10, 10', 10'', 10''', 10'''', 10'''') é um revestimento antimicrobiano (10, 10', 10'', 10''', 10'''') de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17 e/ou o revestimento (10, 10', 10'', 10''', 10'''') é obtido por um método de pulverização eletrostática definido em qualquer uma das reivindicações 18 a 22.25. Uso de acordo com a reivindicação 23 ou reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que uma superfície do revestimento (10, 10', 10'', 10''', 10'''') é uma superfície de trabalho e/ou está em contato pelo menos temporariamente com o ar ambiente e/ou fluidos e/ou líquidos.26. Uso de acordo com a reivindicação 23 ou reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que o material de revestimento está disponível na forma de um verniz anti-incrustante e/ou uma tinta anti-incrustante, com pelo menos um complexo, em particular, pelo menos um complexo TiO2*XnMeO4-, sendo adicionado ao material de revestimento na forma de uma suspensão ou como um sólido após a secagem.
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