科学家们从荷叶植物的防御机制中获得了灵感。他们提出了一个创新的想法,被称为“自清洁和抗菌表面的高通量激光纹理”,或简称为“TresClean”项目。该项目取得突破,有望首次开始工业规模的自清洁钣金生产!
这种全新的技术最初将用于食品生产行业的抗菌表面的创造。这可以大大提高生产牛奶、番茄酱和酸奶等产品的生物食品工厂的生产力,降低成本。
TresClean技术使用高功率激光切割设备在金属薄板上创建专门定制的粗糙微地形,类似于荷叶的表面。产生的粗糙度导致液体“反弹”,并产生微型空气袋,以减少表面和液体之间的接触面积。
TresClean项目的项目协调员Luca Romoli教授详细阐述了这一现象,他说这与荷叶保持自身清洁的原理相同。它不需要任何清洁产品或外用化学品。锯齿状和粗糙的表面足以保持水以球形水滴的形式,同时阻止它扩散和飞溅。此外,它不给细菌粘附的机会,因此,它与金属表面和液体的接触减少80%以上。它也可以引导我们创造抗菌金属。
这种自清洁方法已经用于许多昂贵的塑料部件,但用于金属还是第一次。金属表面被赋予纹理使用工业光子学设备,包括高到平均功率超短脉冲激光器。这些激光器与高性能扫描头结合使用,采用创新的光束传输方法,使运动速度达到200米/秒。
TresClean非常创新,因为它可以非常快速地实现这种表面纹理化过程。它可以在不到30分钟的时间内切割500平方厘米的区域,这确实是一个很大的速度。早期的生产方法可以在1小时内以1平方英寸的速度生产激光蚀刻金属,而TresClean方法可以在同样的时间内生产1000平方厘米的金属,因此使该技术比以前的技术快156倍。
Romoli说他认为他可以在两年内把产品准备好。他们最初的目标是将该产品用于食品行业,并希望它能对生产率产生重大影响。这样做是因为牛奶厂的大桶等容器通常每6-8小时清洗一次,以避免细菌成倍增长。通过使用该技术,可以提高生产效率,大大减少设备清洗过程中所浪费的时间。由于清洁阶段减少,这也将减少能源消耗,从而使食品生产更快、更安全、更有利可图
Romoli教授说,他可以看到这项技术在其他领域的长期可能性和应用。他说,任何需要避免细菌形成的金属都可以使用TresClean产品,这是很合理的。各种各样的工业正在使用大量的产品,如医疗切割工具,无菌表面,洗碗机,甚至炖锅采用这种技术,以便他们可以改进他们的金属清洁技术。
本项目由UNIVERSITÁ DEGLI STUDI DI PARMA协调;一个由来自意大利、法国、德国、西班牙和英国的成员组成的财团。在H2020工业领导基金呼吁下,它已经从光子学公私伙伴关系获得了高达3,363,091.25欧元的拨款,因此一切准备就绪,正在成为现实!
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