Skip to main content

PLATA, DIÓXIDO DE TITANIO Y SUPERFICIES ANTIBACTERIANAS, DESDE EL PUNTO DE VISTA DE LA QUÍMICA

El sector de los azulejos se centra cada vez más en la búsqueda de superficies capaces de garantizar y potenciar las características ya conocidas de la cerámica en cuanto a higiene y limpieza. Palabras como antibacteriano, bactericida, bacteriostático y desinfectante figuran actualmente en las páginas de muchas publicaciones, no sólo en nuestro sector.
En el mundo de la cerámica, entre las diferentes soluciones que se están planteando, dos son las sustancias que en este momento parecen ser las más destacadas para ejercer el poder antibacteriano que se está buscando: la plata y el dióxido de titanio. 
Tratemos de examinarlos más de cerca.

 

IONES DE LA PLATA (Ag+)

La plata es un metal noble con una larga trayectoria de aplicación. Un oligoelemento (*) también presente en los tejidos de los organismos que, aunque en cantidades extremadamente pequeñas, es ingerido por los seres humanos a través de los alimentos. Hay muchas aplicaciones para los que se puede utilizar la plata tanto en el campo de la medicina como en el de la industria. Una vez que el metal puro cambia su apariencia mediante la aplicación de procesos específicos, adquiere esas propiedades singulares que lo hacen apto para el uso médico. Se puede hablar en este sentido de plata iónica y plata coloidal.

 

Intentemos - a pesar de lo retorcido del léxico - encontrar en términos químicos una diferenciación entre las dos versiones mencionadas anteriormente.

 

  1. Hablar de plata en forma iónica significa hablar de un tipo de plata (Ag+) que contiene, en este sentido, los cationes monovalentes que son los promotores de la acción biocida sobre los microorganismos.
  2. La plata coloidal se presenta en forma de partículas metálicas nanométricas (las partículas pueden alcanzar un tamaño de unas pocas decenas de nanómetros): la plata en estado Ag° libera iones Ag+ con una acción biocida al entrar en contacto con la humedad / agua.

 

¿De qué depende la acción antimicrobiana de la plata?

La acción antibacteriana de la plata está estrechamente relacionada con la cantidad de iones bioactivos (y por lo tanto de plata iónica cargada positivamente) liberados y la interacción que llevan a cabo con las membranas celulares bacterianas y patógenas.

 

¿Qué tipo de acción e impacto generan los iones positivos (Ag+)?

La plata actúa en toda sustancia por contacto: los iones metálicos se combinan con los grupos sulfhidrilos presentes en las proteínas de los microorganismos bacterianos y los desnaturalizan hasta dañar su pared celular.

 

  1. Dañan la estructura y la fisiología de las paredes celulares bacterianas, asentándose como gránulos en la superficie de los microorganismos.
  2. Inhiben las principales funciones fisiológicas de las células bacterianas, interfiriendo con sus enzimas esenciales, bloqueando su ventilación y rompiendo sus membranas celulares.
  3. Inhiben el mecanismo de duplicación del ADN bacteriano, que es esencial para la proliferación de patógenos.

 

 Los iones de la plata 1. Los iones de la plata penetran en la membrana celular del microbio.
2. Proceden a su acción sofocando su respiración.
3. Atacan el ADN del microbio

 

DIÓXIDO DI TITANIO (TiO2)

El dióxido de titanio, a diferencia de los iones de la plata, aportan a la superficie características foto catalíticas en presencia de radiación UV. Durante el proceso foto-catalítico provocado por la radiación, se desarrollan radicales de oxígeno y moléculas de oxígeno monoatómicas y triatómicas, que se convierten en promotores de la acción antibacteriana.
El dióxido de titanio también es conocido por sus características hidrófilas, por lo que se utiliza en muchos campos, incluido en la cerámica. En este sentido, piense en el impacto de reducir la presencia de las gotas de agua en las superficies interiores de las mamparas de ducha o en los espejos retrovisores de los coches.

 

 

MEDICIÓN Y CATEGORIZACIÓN

Es evidente que en el plano teórico la explicación es en su conjunto "simple" pero, en la práctica, ¿cuál es la eficacia real de los tratamientos en la actualidad y cuáles son los problemas a los que se enfrentan hoy en día los investigadores y, por tanto, los fabricantes de cerámica?
Como ya hemos comentado, sabemos que para ser declarada antibacteriana una superficie debe demostrar la capacidad de eliminar el 99,9% de las cuatro cepas bacterianas principales, pero en algunos casos el umbral parece no ser tan estricto. A fin de clasificar mejor los resultados de la funcionalización, se ha formulado un caso práctico que identifica y cataloga con mayor precisión la eficacia de la acción antibacteriana:

 

  1. R0: < 90%
  2. R1: > 90%
  3. R2: > 99%
  4. R3: > 99,9%
  5. R4: > 99,99%
  6. R5: > 99,999%

 

Más allá de esta didáctica y sin embargo importante categorización, podríamos decir en términos más generales que, si bien es cierto que algunas soluciones han demostrado ser eficaces, es igualmente cierto que, hoy en día, se necesitan nuevos conocimientos y avances para abordar varios puntos críticos en los que la investigación está trabajando.

Veamos los más significativos a continuación.

 

PRINCIPALES ASPECTOS CLAVE QUE PODEMOS CONSIDERAR HASTA LA FECHA

  1. En primer lugar, los principios activos utilizados no deben sufrir alteraciones estructurales en su aplicación que puedan modificar la eficacia del agente antibacteriano, anular su efecto o incluso hacerse responsables de los efectos secundarios.Por ejemplo, el Dióxido de Titanio es activo a ciertas temperaturas, pero pierde completamente su efectividad y se convierte en Rutilo si se somete a temperaturas más elevadas.
    Las altas temperaturas en los ciclos de cocción de la cerámica es una cuestión crucial en este sentido. No es casualidad que el sector de la cerámica tenga un desfase temporal en comparación con otros sectores de la industria (por ejemplo, en el sector textil, plástico o siderúrgico) que llevan varios años utilizando aplicaciones antibacterianas a sus distintos procesos de producción.
     
  2. La eficacia de la acción antibacteriana también está estrechamente ligada a la necesidad de obtener una elevada superficie específica de los principios activos en uso: por lo tanto, debemos hablar de nano polvos. Al mismo tiempo, es necesario abordar la tendencia a la agregación de los nano polvos: la formación de agregados puede de alguna manera afectar o disminuir su eficacia antibacteriana. En estos supuestos, especialmente los más problemáticos, se hace necesario el uso de la técnica de sonicación (uso de ultrasonidos) para acelerar la disolución de los solutos.
     
  3. La eficacia real de los principios activos se manifiesta con el máximo grado sólo si permanecen en la superficie, en contacto con el aire y en la parte más externa del azulejo: por lo tanto, no deben hundirse de manera implícita en la vitrina de esmalte y/o ser absorbidos por ella. Por lo tanto, este tema también es bastante delicado, ya que abre una clara reflexión sobre las diferentes opciones de aplicación con las que se puede incorporar el principio antibacteriano.
     
  4. Otra cuestión a la que hay que prestar mucha atención para lograr un buen resultado es, sin lugar a duda, la precisión con que se diseñan los materiales en los que se va a incorporar el principio activo. Esmaltes, tintas, productos de tratamiento de superficies, etc., no son en este sentido, y de ninguna manera, variables independientes. Factores como la temperatura de reblandecimiento y fusión, la viscosidad y la densidad, por nombrar algunos, no son variables independientes. Interactúan con los principios activos de forma ocasional acentuando o, por el contrario, reduciendo y/o neutralizando su acción.

 

¿PRODUCTO UNIVERSAL O PROYECTOS INDIVIDUALES ESPECÍFICOS PARA CADA CLIENTE?

Está claro que es complicado hablar de un solo producto que funcione en todo el mercado azulejero. Hay muchas variables en este terreno: desde las materias primas hasta la estructura de las líneas de producción, pasando por el tipo de producto a ser utilizado. Un producto natural requerirá un método de aplicación diferente al de un producto pulido o lapeado, de la misma manera que una línea de producción específica podrá soportar los procesos de aplicación con mayor facilidad que otros.
Por consiguiente, es necesario realizar evaluaciones transversales en función de las necesidades y los objetivos de producción de los distintos involucrados: un mismo procedimiento puede resolver ciertos problemas y dejar otros sin resolver. La tarea del suministrador de la solución es exactamente ésta: establecer un sistema en el trabajo de campo, junto con el cliente, que tenga en cuenta, en detalle, la especificación, la conveniencia y la oportunidad.



Torna indietro