Los científicos están utilizando vidrio que emite rayos UV para mantener a raya las problemáticas biopelículas submarinas. Y aunque no es probable que veamos cascos de barcos de vidrio en el corto plazo, la tecnología puede encontrar uso en aplicaciones como puertos de observación submarina o lentes de cámaras.
Cuando casi cualquier material permanece en el agua de mar durante el tiempo suficiente, se forma en su superficie una película viscosa de bacterias, hongos, algas y otros microorganismos marinos. Los organismos más grandes, como los percebes, se afianzan en esa película, convirtiéndola en su hogar a medida que crecen y se multiplican.
No hace falta decir que tales recubrimientos hacen cascos de barcos mucho menos hidrodinámico, lo que hace que los barcos utilicen más combustible para viajar a una velocidad determinada. Las biopelículas también son problemáticas para las estructuras submarinas, redes protectorase incluso plantas desalinizadoras de agua de mar.
Este fenómeno se conoce como biofouling. Los principales métodos para prevenirlo incluyen recubrir las superficies bajo el agua con pintura antimicrobiana, que puede dañar el medio ambiente, o con materiales especiales antiadherentes, que deben reaplicarse con frecuencia.
Una alternativa propuesta consiste en iluminar las superficies con luz ultravioleta aplicada externamente, que mata los microorganismos. Desafortunadamente, los rayos UV se vuelven cada vez menos efectivos cuanto más se alejan de su fuente, además el agua turbia los absorbe.
Ahí es donde entra en juego el vidrio emisor de rayos UV (UEG). En lugar de iluminarse con una fuente de luz independiente, es la fuente de luz.
Creado por un equipo de científicos dirigido por ingenieros de la Universidad de Massachusetts Amherst, el material consiste en un portaobjetos de vidrio normal recubierto en la parte posterior con una capa de nanopartículas de sílice y un polímero transparente.
Un LED ultravioleta situado al lado de la diapositiva proyecta su luz no sobre la parte delantera o trasera del cristal, sino hacia uno borde de ello. A medida que los rayos ultravioleta viajan a través del espesor del vidrio, las nanopartículas los dispersan y difunden, que reflejan la luz ultravioleta pero no la absorben.
Como resultado, toda la superficie frontal (lado del agua) del tobogán emite uniformemente la luz ultravioleta. Lo hace 10 veces mejor que el vidrio sin recubrimiento iluminado de la misma manera, manteniendo al mismo tiempo una transmisión de luz visible e infrarroja satisfactoria.
En una prueba de la tecnología, los portaobjetos de UEG junto con los portaobjetos de control sin recubrimiento se dejaron sumergidos en las aguas de Puerto Cañaveral, Florida, durante 20 días. Al final de ese período, se descubrió que el UEG había reducido el crecimiento de biopelículas visibles en un 98%.
Los científicos ahora planean experimentar con láminas de vidrio mucho más grandes, que permanecerán sumergidas durante un período de tiempo mucho más largo.
«La tecnología desarrollada se puede utilizar para la desinfección de superficies transparentes como ventanas de barcos, esferas de flotación y boyas amarradas, lentes de cámaras y sensores para aplicaciones oceanográficas, agrícolas y de tratamiento de agua», dijo la investigadora postdoctoral Leila Alidokht, autora principal del estudio. .
Recientemente se publicó un artículo sobre la investigación en la revista Biopelícula.