Dyp i nanopartikler: Ny træbeskyttelse holder dobbelt så længe
Svampeangreb på træværk kræver kemikalier, der løbende vaskes væk. Ny træbeskyttelse med nanoteknologi holder på kemien og forhindrer UV-skader, så man kan springe et par penselrunder over.
Her ses en beskrivelse af den syntese, skallerne med biocider er lavet ud fra. En silikatopløsning af silika og natriumhydroxid lægges som en skal uden om en vandig opløsning af triblock copolymersurfaktant, der er tilsat biocidet IPBC (Iodopropynylbutylcarbamat) opløst i alkohol. Fotos: Teknologisk Institut.
Læs også
Læs mere om
Reguleringer af de giftige svampebekæmpende biocider tvinger malerbranchen til at tænke anderledes, hvis træbeskyttelsen skal gøres mere effektiv. Og nu kan nanoteknologi gå ind og hjælpe med at økonomisere med kemikalierne, så beskyttelsen holder længere.
Almindelig træbeskyttelse har nemlig den ulempe, at en stor del af biociderne bliver vasket ud i begyndelsen, hvorefter beskyttelsen gradvist bliver svagere og svagere. Den nye nanobeskyttelse har i stedet biociderne kapslet ind i et silikat, som holder stoffet i skak og doserer det jævnligt, uafhængigt af vind og vejr.
Det fortæller Mikael Poulsen, centerchef i afdelingen for Kemi- og Bioteknik på Teknologisk Institut, som i samarbejde med Dyrup har optimeret på den måde, biociderne går til angreb på svampene på.
»Vores teknologi indkapsler biociderne, så de kommer ud på en mere kontrolleret måde, så vi kan få mere effekt ud af samme mængde biocider. Målet er at fordoble levetiden af træbeskyttelsen,« siger han og understreger, at udendørs test på brædder har vist lovende resultater.
Der kan også være godt nyt for miljøet, for især den første tid med almindelig træbeskyttelse kan medføre en unødvendig forurening af miljøet på grund af den asynkrone udvaskning. Og så er det også økonomisk frås for indkøberen af træbeskyttelsen med de dyre biocider, forklarer Mikael Poulsen.
Teknik kendt fra medicinalbranchen
Teknologisk Institut har derimod skævet til al den forskning, der er blevet lavet de seneste år i medicinalsektoren om at lave målrettet medicin ved hjælp af nanoteknologi – det, der bliver kaldt drug delivery. Her viser test, at man ved at indkapsle medicinen kan sende den det rette sted hen, hvor den bliver ’løsladt’. Samme metode har Teknologisk Institut brugt til træbeskyttelsen.
»Vi har egentlig bare lavet om på partikelsyntesen og indkapslet et andet stof. Vi har læst med på forskningen i drug delivery og sagde: Hov, måske kan vi bruge det i noget så jordnært som maling. Og det er nemmere at teste, fordi det højst er nogle træstykker, der kan komme til skade,« siger Mikael Poulsen.
Indkapslingen er foregået ved at lave en blanding af biocider, en vandig opløsning (se figur til venstre) og silicium. De vandafvisende biocider samler sig som små kugler i den vandige opløsning, og ved at tilsætte silicium får man en slags porøst netværk, som biociderne bliver indkapslet i.
Dog er de ikke mere porøse, end at de kan klare at blive produceret og brugt, for kapslerne har vist sig at være forholdsvis massive i strukturen, hvor biociderne har lagt sig i små hulrum, frem for som en større klat i en tynd, følsom skal, som forskerne først havde regnet med. Partiklerne har en diameter på ca. 1 my og er sfæriske.
Fra disse kapsler bliver biociderne løbende frigivet i god ro og orden, og hastigheden er ifølge Mikael Poulsen afhængig af f.eks. størrelsen af de små hulrum, eller porer, og tykkelsen af siliciumskallen. Små porer medfører en lang frigivelsestid, store porer en kort. Dette kan derfor styres ved at justere syntesen med sol-gel-teknologi (solution gelation), som hyppigt bliver brugt til f.eks. slip-let-belægninger.
Lovende testresultater
Ud over at beskytte mod svampene, beskytter indkapslingen også mod andre fjender – nemlig UV-lyset fra solen, som nedbryder biociderne. Laboratorietest med koncentreret UV-lys har ifølge Mikal Poulsen vist, at kapslerne helt spærrer af for lyset, så det også hjælper til at øge holdbarheden.
Teknologisk Institut, Dyrup og resten af konsortiet i NanoPaint vil nu i gang med at kommercialisere malingen. Derfor leder de i øjeblikket efter en industripartner, der kan producere kapslerne, så malingen kan blive sendt ud i byggemarkederne i løbet af de næste par år. Første del af forskningen har været støttet af Forsknings- og Innovationsstyrelsen.






