Batteri e virus hanno un nuovo nemico: le superfici attive

L’onda lunga delle conseguenze legate alla recente pandemia ha investito diversi aspetti del progetto di architettura e di design che deve oggi fare spazio a soluzioni sviluppate per garantire salubrità e sicurezza, soprattutto in spazi frequentati da più persone contemporaneamente, come gli uffici.

Dopo aver trattato nell’articolo “L’ufficio touchless”, (qui), le scelte progettuali e le tecnologie nate per limitare i punti di contatto con superfici ad alto rischio di trasmissione di germi e batteri, facciamo il punto sulle tecnologie utilizzate per il trattamento dei materiali allo scopo di attribuire loro proprietà che contrastano la diffusione di virus e batteri.

Prima di entrare nel merito delle diverse soluzioni un doveroso chiarimento sui termini che ricorrono in questo campo di ricerca: una finitura si definisce antibatterica o batteriostatica quando inibisce o limita la proliferazione dei batteri, senza però uccidere il microorganismo, per contro si definisce battericida una superficie in grado di uccidere i batteri.

Entra nel merito Piersanto Pallavicini, full professor, coordinatore di Dottorato in Scienze Chimiche, Farmaceutiche e Innovazione Industriale del Dipartimento di Chimica presso l’Università di Pavia: “Le tecnologie che consentono di limitare la proliferazione dei batteri sono principalmente di tre tipi. Quelle basate sull’applicazione di nanoparticelle di argento, materiale intrinsecamente antibatterico in grado di generare un’azione disinfettante; le tecnologie che sfruttano le particelle di ossido di zinco e titanio capaci generare specie reattive all’ossigeno, le cosiddette ROS (Reactive Oxygen Species); e, per finire, l’impiego di materiali come il rame e l’argento classificati come antibatterici, antivirus e antimicotici per loro stessa composizione. L’efficacia di questi trattamenti dipende dalla quantità di materiale attivo inserito e in quale strato del materiale viene posizionato. Trattamenti superficiali possono infatti essere rimossi nel tempo attraverso le operazioni di pulizia quotidiane: a ogni lavaggio lo strofinaccio trascina via una parte di nanoparticelle ‘disattivando’ le superfici. Per capire l’efficacia nel tempo si deve dunque distinguere se il materiale attivo è presente solo sulla superficie o se è presente in massa e diventa attivo una volta a contatto con l’ossigeno (nel caso dei ROS) o, comunque, quando raggiunge il livello superficiale. Differenze che incidono anche a livello di costo perché se, è sufficiente un quantitativo minimo di materiale attivo per rendere le superfici antibatteriche, può essere oneroso apportare modifiche alla filiera produttiva con l’inserimento di procedure specifiche per incorporare il materiale attivo”.

Ogni superficie, quindi, può diventare antibatterica? Risponde Monica Ferraris, full professor in Scienza e Tecnologia dei Materiali presso il Dipartimento di Scienze Applicate del Politecnico di Torino, che insieme ai professori Cristina Balagna e Sergio Perero, del dipartimento di Scienza applicata e tecnologia dell’ateneo torinese, ha messo a punto un rivestimento a base di silice e nanoparticelle di argento, in grado di annientare il coronavirus: “In questo periodo di pandemia, si sono moltiplicate le applicazioni e ogni superficie può essere resa antibatterica/antivirale, con le opportune tecniche di rivestimento. La loro efficacia dipende da molti fattori, relativi alla tecnologia applicata, alle condizioni ambientali, alla carica batterica/virale con cui la superficie entra in contatto, il ciclo di lavaggi o cambiamenti termici cui è sottoposta e anche lo specifico tipo di batterio. L’efficacia, dunque, può variare da qualche ora fino a mesi o anni”.

A seguire alcune esperienze relative a settori produttivi legati al mondo del progetto per una panoramica su come si sta muovendo la ricerca e le possibili applicazioni.
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Rivestimenti per pareti e pavimenti

Declinati in lastre per pavimenti e pareti, e sempre più spesso utilizzati anche per la realizzazione di piani di appoggio, i rivestimenti sono fra i prodotti per i quali i committenti richiedono proprietà di igiene e sicurezza.

Il mercato propone materiali che, non essendo porosi, risolvono la questione alla radice, in quanto non rappresentano un terreno fertile per lo sviluppo di virus e batteri. Tra questi i cosiddetti Solid Surface che, ricavati dalla combinazione fra minerali naturali e polimeri acrilici, garantiscono l’eliminazione di batteri o virus attraverso semplici operazioni di pulizia, senza richiedere finiture attive

Roberto Franceschin, country manager Italia, Svizzera e Slovienia per Cosentino introduce l’argomento, accennando alle iniziative intraprese dall’azienda: “Cosentino ha fatto investimenti importanti su prodotti antibatterici attivi a partire dal 2005, perché il 55% del suo mercato è rappresentato dal Nord America, area particolarmente attenta a questi temi. Strategia che è stata rivista a seguito dell’indagine di mercato condotta nel 2017 per capire se i prodotti resi antibatterici attivi avevano una marcia in più nelle vendite. Verificato che l’acquirente non è condizionato dal fatto che il prodotto sia antibatterico attivo, si è scelto di orientare gli investimenti verso soluzioni che rendono i materiali inattaccabili. Ad esempio, con Silestone sono state sviluppate nanotecnologie che hanno reso il materiale resistente ai liquidi, mentre per la produzione di Dekton è stato definito un mix di tecnologie applicate al prodotto che lo rendono non assorbente. In questi casi, dunque, l’alta densità del materiale consente di offrire un rivestimento in cui i batteri rimangono in superficie, escludendo la necessità di aggiungere successive finiture. In sintesi, se il materiale è facilmente pulibile, il problema dell’antibattericità non si pone”.

Esistono poi rivestimenti trattati con finiture o componenti in massa che rendono le lastre superfici attive, cioè in grado di reagire con gli agenti esterni per limitare la proliferazione di virus e batteri, come raccontato da Mauro Manfredini, direttore marketing e commerciale di Casalgrande Padana: “In questo ultimo anno la richiesta di materiali con trattamenti antibatterici ha avuto un incremento notevole. Abbiamo riscontrato molto interesse per i progetti di spazi pubblici, contract, e retail e visto anche maggiore interesse da parte del consumatore che ha iniziato ad essere più sensibile all’argomento. Gli oltre sessant’anni di attività di Casalgrande Padana hanno permesso al nostro Centro Ricerche di mettere a frutto un enorme bagaglio di conoscenze nel campo della ceramica per architettura, di sviluppare con continuità prodotti innovativi e di sperimentare soluzioni tecnologiche all’avanguardia. Risultato di questo know-how è Bios Ceramics, una nuova generazione di prodotti ceramici per l’architettura, con caratteristiche assolute e certificate nel campo della riduzione dell’inquinamento ambientale, dell’autopulizia e della capacità di abbattere i principali ceppi batterici. Per rispondere a esigenze applicative in interni ed esterni, la produzione si articola in due linee estremamente specializzate: Bios Self-Cleaning e Bios Antibacterial. Quest’ultimo è un trattamento a base di argento che, applicato alle piastrelle, è in grado di eliminare al 99% i batteri presenti sulla superficie ceramica. La capacità antibatterica è incorporata in modo permanente nelle lastre in gres ed è sempre attiva, sia con luce che al buio, senza necessità di raggi UV per l’attivazione”.

Sul fronte delle protezioni murali interviene Diego Pozzi, coordinatore della produzione e della logistica di Styla: “L’ufficio è un ambiente che deve garantire benessere e produttività al lavoratore. Per rispondere a questa esigenza i nostri prodotti sono realizzati in Life-Blend, un mix di polimeri che naturalmente impedisce la proliferazione di batteri sulla sua superficie. Per un’azione battericida attiva Life-Blend può essere additivato con sali d’argento che eliminano i batteri nel tempo, riducendone costantemente la carica batterica”.
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Pavimentazioni tessili e tessuti tecnici

Fra gli altri ambiti in cui lo studio dei materiali sta proponendo importanti innovazioni a garanzia di igiene e sicurezza vi sono sicuramente le pavimentazioni tessili e i tessuti tecnici, utilizzati per il rivestimento di arredi e pannelli.

“La pandemia ha accentuato richieste specifiche relative alla salubrità dei prodotti, la pulizia, e modalità di sanificazione e, nell’ambito della prevenzione, di soluzioni antibatteriche – chiarisce Lorenzo Comoletti, Ceo di Eco Contract –. Insieme alla qualità dell’aria, della luce e dell’acustica, le superfici concorrono al benessere ambientale negli spazi di lavoro. Tra queste il pavimento tessile antimicrobico risulta particolarmente efficace in ambito ufficio, in quanto coniuga prestazioni di fonoassorbimento e abbattimento acustico da calpestio con la proprietà delle moquette di trattenere le polveri, restituendo una migliore qualità dell’aria all’interno degli spazi. Il trattamento antibatterico è un ulteriore plus che genera una barriera a tutto quello che viene veicolato dalle scarpe tra esterno ed interno, rappresentando una trappola efficace su microbi, batteri, acari, funghi, muffe. A questo si aggiunge il risultato di recenti studi che dimostrano che il Covid 19 sopravvive meno su superfici porose e tessili rispetto alle superfici dure. Per migliorare le performance del prodotto finito, tutti i trattamenti antimicrobici proposti da Eco Contract vengono realizzati in fase di produzione, e pertanto sono permanenti.

Riteniamo che questo sia un percorso irreversibile e che in futuro le industrie applicheranno i trattamenti in modo sempre più metodico in ogni collezione, come succede da anni per la selezione delle materie prime per i prodotti ecosostenibili”.

In molti casi alle proprietà antibatteriche vengono abbinate a funzioni di abbattimento degli inquinanti come avviene con i pannelli di Anemotech descritti general manager dell’azienda Bruno Combi,: “Il nostro prodotto è un tessuto threelayer formato da tre strati, uno dei quali, lo strato esterno in poliestere è batteriostatico, fungicida e stampabile. Da quest’anno è stato inoltre previsto un trattamento antivirale certificato, che elimina in 2 ore fino al 98,75% della carica virale. Nello specifico per gli uffici proponiamo i pannelli con tessuto theBreath, elementi di arredo che allo stesso tempo svolgono la funzione di purificazione dell’aria dagli inquinanti.  Su retro del pannello, infatti, è applicata, con delle strisce di velcro, una cartuccia adsorbente che va sostituita ogni 18 mesi circa, al termine della sua attività di assorbimento degli inquinanti”.
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Maniglie e serramenti

Le maniglie sono fra gli elementi del progetto di interni che maggiormente rappresentano un rischio di contagio e proliferazione di batteri negli spazi densamente frequentati, considerando che vi entra in contatto la quasi totalità delle persone. Per questo il settore si sta muovendo in diverse direzioni; da una parte il design e l’impiego della tecnologia puntano a evitare che vi sia un contatto con la maniglia, dall’altra, dove il contatto è inevitabile, si ricorre a trattamenti antibatterici che dalla maniglia possono essere estesi all’intero serramento.

Nel primo caso i designer progettano maniglie che si possono azionare senza il contatto delle mani, ma ad esempio attraverso il gomito come avviene con il modello NoHand di Manital; parallelamente la tecnologia sta evolvendo per permettere il riconoscimento immediato dell’utente e l’apertura automatica della porta, ancora una volta eliminando il rischio di contatto.

Laddove queste soluzioni non siano percorribili le aziende ricorrono a trattamenti che elevano le performance del prodotto in termini di salubrità e igiene.

“Il tema salubrità delle superfici e degli ambienti è particolarmente sentito nell’ultimo periodo a seguito della pandemia COVID-19 che stiamo vivendo – afferma Luca Federle, product marketing manager di Schüco –. La richiesta è aumentata, ma come per altri prodotti necessita di una corretta pianificazione e progettazione, quindi l’effetto sul mercato non è immediato, ma si protrarrà nel tempo. Dobbiamo ricordare che gli ambienti e gli edifici in cui viviamo hanno una vita molto lunga, parliamo di 20-30 anni, per cui una buona progettazione e un buon prodotto scelto oggi, avrà effetto per molti anni in futuro. La proposta di Schüco per questa esigenza di mercato è la soluzione SmartActive, applicata sulle maniglie, alla quale può essere abbinata una soluzione analoga da applicare ai profili in alluminio in modo che l’intero serramento garantisca un effetto antimicrobico sull’intera superficie. La soluzione nasce dalla collaborazione con un’azienda specializzata in trattamenti superficiali e prevede l’uso di microparticelle d’argento, garantite come prive di nanoparticelle, e dunque che non possono penetrare attraverso la pelle all’interno dell’organismo umano. L’effetto antimicrobico viene garantito grazie al deposito di particelle d’argento purissimo incorporate nella vernice di finitura, che uccide i microbi che vengono a contatto con la superficie trattata”.