Zelfreinigend, Antibacterieel, Zonwerend, Ontspiegelend

Wat haaien, woestijnkevers en lotusbloemen met elkaar gemeen hebben, is dat ze door verfontwikkelaars nauw bestudeerd zijn om vervolgens coatings te ontwikkelen die de wenselijke eigenschappen nabootsen van dat specifieke stukje natuur. Met de eerste glijdt een boot sneller door het water, bij de kever en bloem spoelen oppervlakken als sneller schoon.

 

Nanocoatings

Dankzij de nanotechnologie, in sommige gevallen gecombineerd met biomimetica, zijn er de afgelopen jaren enorme sprongen gemaakt op het gebied van materiaalverbetering. Zo worden wedstrijdjachten tegenwoordig voorzien van een coating met de structuur van haaienhuid, om sneller door het water te scheren en bestaat de mogelijkheid om textiel geurafbrekend te maken. Gebouw(del)en kunnen zelfreinigend of anti-bacterieel worden gemaakt.

 

Zelfreinigende coatings

Door goed te kijken naar de lotusbloem, hebben wetenschappers een coating kunnen ontwikkelen die zorgt dat vuil en stof door de regen worden weggespoeld. Deze coating, die veel wordt toegepast op gevelpanelen en glas, maakt dat vuil afbreekt onder invloed van UV-straling. Ook vermindert hij de cohesie van water. Hierdoor spoelt de regen het gebouw streeploos schoon.

 
Antibacteriële coatings

Antibacteriële coatings zijn vooral interessant voor de zorgsector en plekken waar schimmels van de ene mens op de andere kunnen overgaan, zoals wellnesscentra, zwembaden en sauna’s.

 

Er zijn verschillende antibacteriële coatings bekend, waaronder een middel op basis van het antibacteriële enzym lysozym (komt ook voor in menselijk speeksel) met koolstofbuisjes als hulpstof, een middel op basis van quaternaire ammoniumnanodeeltjes en een middel op basis van titaniumdioxide (TiO2).

 

De bacteriedodende werking van het tweede middel (ammonium) is mechanisch en daardoor permanent. Het fungeert als een soort prikkeldraad: bacteriën worden als het ware lek geprikt.

 

Het titaniumdioxide in de derde coating zet zuurstof onder invloed van UV-straling om in hydroxylradicalen. Die vallen dan alle organische moleculen in de buurt aan, van vette vingerafdrukken tot celwanden van bacteriën. Omdat de coating alleen als katalysator werkt, komen de deeltjes niet uit het oppervlak vrij, raakt het middel niet 'op' en blijft het maandenlang actief.

 

Overigens hebben zilver en koper ook een bacteriedodende werking.

 
Coatings voor glas

Glas kan worden uitgerust met eigenschappen als zonwerend, HR++, ontspiegeld, of zelfreinigend. Die eigenschappen worden deels bewerkstelligd met coatings. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk om de warmte-isolatie te verbeteren door laagjes metaal en metaaloxyden op glas aan te brengen, kan glas vuilwerend worden gemaakt met een nano-coating die is gebaseerd op de eigenschappen van de lotusbloem, en bestaan er zelfs coatings die normaal gesproken doorzichtig zijn, maar die het glas verduisteren en zonwerend maken wanneer er een elektrische stroom door wordt geleid. De meest voorkomende moderne glascoatings zijn de volgende:

 

Zonwerende coating

Moderne zonwerende coatings bestaan uit een zeer dun laagje metaal dat infraroodstraling reflecteert. De mate van warmtewering, lichtreflectie en lichtdoorlatendheid hangt af van de soort, dikte en kleur van de coating.

 

Ontspiegelende coating

Spiegeling wordt veroorzaakt door de terugkaatsing van licht. Glas wordt  dan ook ontspiegeld door het te coaten met een materiaal met een brekingsindex tussen die van lucht en glas. In een laagje magnesiumfluoride of fluor-polymeer wordt licht bijvoorbeeld een beetje bijgebogen, waardoor het niet wordt teruggekaatst, maar door het glas gaat. Ingewikkeldere coatings bestaan uit meerdere laagjes.

 

Overigens spiegelen de ogen van sommige motten niet doordat het oppervlak bestaat uit zeshoekige bulten die kleiner zijn dan de golflengte van licht. Dit kan de mens namaken, maar wordt nu nog niet gebruikt op glas.

 

Zelfreinigende coating

Zelfreinigende coatings werken op basis van titaniumoxide, dat op de ultraviolette straling in het daglicht reageert door organisch vuil af te breken. De coating is hydrofiel, zodat regen geen druppels vormt, maar zich als een gladde een film over het oppervlak verspreid. Zodoende spoelt een buitje het eerder afgebroken vuil weg zonder strepen te maken.