Spălarea ferestrelor nu este una dintre marile plăceri ale vieţii. Ce aţi zice de o fereastră care se curăţă singură? Sună ştiinţifico-fantastic? Ei bine, nu! Acum acest lucru este posibil datorită evoluţiilor recente din domeniul fotocatalizei şi al superhidrofiliei.
Cei doi termeni sunt greu de rostit, dar e vorba de domenii care merită explorate. Dioxidul de titan este un pigment natural folosit pentru distribuirea culorii albe în vopsele, cerneluri, plastice, hârtie, ceramică, cosmetice şi chiar alimente. Atunci când este folosit ca pigment, dioxidul de titan este inert, dar când se fixează în particule extrem de fine, degajă catalizatori. Ceea ce înseamnă pur şi simplu că atunci când este expus la lumină, în cazul de faţă mai ales la lumina ultravioletă, acesta are capacitatea de a acţiona ca un catalizator pentru diferite reacţii chimice. Prin expunerea la lumina ultravioletă, dioxidul de titan eliberează electroni energetici, care la rândul lor reacţionează cu oxigenul şi cu umezeala din aer pentru a forma radicali liberi şi extrem de reactivi de superoxid şi de hidroxil. Aceştia antrenează pe loc orice compuşi organici aflaţi în preajmă, descompunându-i în apă şi în dioxid de carbon.
Murdăria de pe ferestre este în cea mai mare parte un amestec de compuşi organici care se pot descompune ca reacţie la activitatea fotocatalitică a unui strat subţire de dioxid de titan aplicat pe geam. Dar lumina mai are şi o altă influenţă asupra dioxidului de titan. Îl face hidrofil, adică ”iubitor de apă”. În mod normal sticla este hidrofobă, deci ”urăşte apa” şi de aceea apa tinde să formeze mărgele pe o suprafaţă de sticlă. Când mărgelele se scurg, ele lasă dâre de apă. Dar când pe suprafaţa sticlei se aplică dioxid de titan, apa în loc să facă mărgele se împrăştie uniform ca o peliculă. Ceea ce înseamnă că atunci când ploaia va stropi fereastra, apa se va împrăştia uniform pe suprafaţa acesteia şi se va scurge fără să lase nicio urmă. Deci este înlăturată prin clătire orice urmă de murdărie care a rezistat efectului fotocatalizator al dioxidului de titan.
Dar nu numai sticla poate beneficia de generarea radicalilor liberi de către dioxidul de titan. Acesta poate împiedica cimentul să devină cenuşiu. Poate că cea mai bună exemplificare a acestei tehnologii este biserica Jubileului din Roma, terminată în anul 2003. Construită din beton cu proprietăţi de auto-curăţare, biserica este proiectată să dureze o mie de ani, timp în care se speră că îşi va păstra luciul alb. Substanţele purtate prin aer pot fi descompuse atunci când intră în contact cu o suprafaţă de dioxid de titan activată de lumină. Gresia cu peliculă de dioxid de titan din toalete şi camere de operare poate distruge germenii la momentul intrării în contact cu aceştia, contribuind astfel la stoparea răspândirii bolilor.
În Japonia, prin intermediul pietrelor de pavaj acoperite cu o astfel de peliculă, s-a reuşit o reducere a efectelor poluării. Ca urmare a unui studiu s-a constatat că pavajul fotocatalizator descompunea cam 15% din oxidul de azot emis de maşinile care călătoreau pe acea şosea.
Vopselele a căror formulă conţine dioxidul de titan fotocatalizator pot combate poluanţii din interior cum ar fi fumul de ţigară, formaldehida şi benzenul. Prelungirea vieţii fructelor depozitate pe raft poate fi posibilă prin eliminarea gazului de etilenă care grăbeşte coacerea acestora, iar praful de dioxid de titan este folosit în tratarea apei poluate.
Ingeniozitatea japonezilor a ajuns până şi la producerea de chiloţi cu deodorant fotocatalizator! Dar cea mai importantă aplicare a acestei tehnologii ar putea fi cea din domeniul tratamentului împotriva cancerului. Injectarea dioxidului de titan într-o tumoare, urmată de expunere directă la lumină ultravioletă generează radicali liberi capabili să distrugă tumoarea fără să afecteze ţesutul înconjurător. Sună bine, poate chiar prea bine. Dar ce se poate întâmpla în cazul în care produsele pe bază de dioxid de titan sunt eliminate de pe piaţă? Este posibil ca dioxidul de titan să îşi croiască drumul propriu în ecosistem şi să ajungă să afecteze microbii benefici? Nimeni nu ştie asta cu adevărat. Într-adevăr, vom putea vedea mai limpede prin ferestre care se curăţă singure, dar consecinţele pe termen lung ale tehnologiei fotocatalizei sunt greu de prevăzut.
Şi încă ceva. Pelicula fotocatalizatoare se aplică doar pe spaţiul exterior al ferestrei. Deci tot va trebui să dăm un pic din coate şi să folosim ceva oţet sau soluţie de curăţat pentru a spăla partea din interior a ferestrei.
Traducere de Daniela Albu după what-chemical-makes-self-cleaning-windows-possible, cu acordul autorului.
