Учёные из Массачусетского университета разработали УФ-излучающее стекло для подводных сооружений и кораблей, которое убивает микроорганизмы и самостоятельно очищается от биопленки. Из него можно изготавливать иллюминаторы и линзы для подводных камер, которые всегда будут чистыми и прозрачными.

Когда практически любой материал остается в морской воде достаточно долго, на его поверхности образуется слизистая пленка из бактерий, грибов, водорослей и других морских микроорганизмов. Более крупные организмы, такие как ракушки, затем закрепляются на ней. Такие «жильцы» делают корпуса кораблей гораздо менее мобильными и заставляют суда использовать больше топлива для движения. Биопленки также разрушают подводные сооружения, защитные сети и даже установки по опреснению морской воды.

Широко известные методы борьбы с биопленками — это покрытие подводных поверхностей либо антимикробной краской, которая может нанести вред окружающей среде, либо специальными антипригарными материалами, которые приходится регулярно обновлять.

Хорошая альтернатива — освещать поверхности внешним ультрафиолетовым светом, который убивает микроорганизмы. К сожалению, по мере удаления от источника ультрафиолетовые лучи становятся менее эффективными и их поглощает мутная вода.

Вот тут-то и приходит на помощь излучающее УФ стекло. Оно не нуждается в источнике света, а само является им. Созданный группой ученых под руководством инженеров Массачусетского университета в Амхерсте, материал состоит из обычного предметного стекла, покрытого с обратной стороны слоем наночастиц кремнезема и прозрачного полимера.

Ультрафиолетовый светодиод, расположенный рядом со стеклом, проецирует свет не на переднюю или заднюю его часть, а на край. Когда ультрафиолетовые лучи проходят через толщу стекла, они рассеиваются наночастицами, которые отражают свет, но не поглощают его. В результате вся передняя (со стороны воды) поверхность предметного стекла равномерно излучает ультрафиолет. Изобретение делает это в 10 раз лучше, чем стекло без покрытия, освещенное таким же образом.

При испытании технологии предметные стекла с покрытием вместе с контрольными предметными стеклами без покрытия погрузили в воды Порт-Канаверал, штат Флорида, на 20 дней. Излучающие УФ стекла снизили видимый рост биопленки на 98%. Теперь ученые планируют испытать более толстые стекла и оставить их в воде подольше.

Лейла Алидохт, ведущий автор исследования, сказала, что технология поможет дезинфицировать прозрачные поверхности, такие как иллюминаторы кораблей, плавучие сферы и заякоренные буи, объективы камер и датчики для океанографических, сельскохозяйственных и водоочистных целей.

Статья об исследовании была недавно опубликована в журнале Biofilm.