In ambienti in cui ogni peso in più è da tenere in considerazione, l'acqua non è abbondante, i batteri sono sempre batteri e i livelli di radiazioni sono elevati, un'area come il WC, che si tratti di un habitat interplanetario, di una nave spaziale o di un'altra area di cui si ha bisogno nello spazio, è un'area sensibile agli agenti patogeni, che richiede una pulizia ripetuta, spesso con prodotti chimici aggressivi. Questo scenario crea una serie di problemi in cui:

a) i batteri sviluppano una resistenza ai detergenti e

b) l'acqua che potrebbe scarseggiare viene compromessa da residui chimici.

c) gli aerosol chimici che galleggiano in ambienti a bassa gravità diventano pericolosi, in un sistema chiuso che non può essere facilmente ventilato come sulla Terra.

Con pochi o nessun corso d'acqua accessibile (ad esempio fiumi, torrenti, ecc.) nelle imprese di esplorazione, è essenziale proteggere l'acqua dolce disponibile, sviluppando strategie antipatogene alternative all'interno dei sistemi WC delle navette spaziali e degli habitat interplanetari, utilizzando materiali quantici in grado di fornire protezione, senza foto-attivazione nei sistemi sanitari e rendendo più robusti i sistemi in ceramica.

LA CAUSA PRINCIPALE DEL CEDIMENTO STRUTTURALE DELLA CERAMICA

Due fattori mettono a dura prova l'integrità di una piastrella in ceramica o gres porcellanato, determinandone la capacità di resistere a crepe, macchie e agenti di degrado: i pori e la porosità. La porosità si riferisce essenzialmente al rapporto tra vuoti e pieni in una piastrella. Questi contribuiscono a creare siti di debolezza meccanica all'interno di un materiale ceramico. La porosità si misura in base alla quantità di acqua che una piastrella può contenere, espressa come percentuale del suo peso. I pori, invece, sono fori o aperture sulla superficie esterna del materiale.

CONSEGUENZE DI PORI E POROSITÀ NELLA CERAMICA

La porosità fa sì che la ceramica e la porcellana si macchino durante il processo di stuccatura, soprattutto quando le malte hanno un alto contenuto di ossidi colorati. I pori aumentano il coefficiente di attrito della superficie e aumentano la probabilità di raccogliere e ospitare sporco e batteri nei serbatoi del sottosuolo. I pori superficiali non sono misurati in modo quantificabile e quindi non sono utilizzati come parte dello standard per la ceramica o la porcellana. Tuttavia, la conseguenza di questi fattori fa sì che i pori creino esattamente gli stessi problemi della porosità.

In sostanza, l'ingresso di agenti di degrado attraverso i pori e le fessure porta al cedimento strutturale. I nostri nanoadditivi Quant-Ceramic hanno almeno una dimensione delle particelle 100.000 volte più piccola di un capello umano. Ciò significa che i nanomateriali sono abbastanza piccoli da riempire fessure e pori superficiali inferiori al micron, riducendo al contempo la porosità dell'intero composito ceramico. La ridotta porosità abbassa la permeabilità all'acqua, riducendo al minimo le crepe causate dal gelo negli ambienti lunari e marsiani.

Per capire come risolvere questo problema, è importante considerarne l'origine: La porosità fa sì che la ceramica e la porcellana si macchino durante il processo di stuccatura, soprattutto quando gli stucchi hanno un alto contenuto di ossidi colorati e idrocarburi volatili. Quando la ceramica o la porcellana hanno grandi pori superficiali, i pori svolgono due funzioni:

A) aumentano il coefficiente di attrito della superficie e aumentano la probabilità di raccogliere sporco e batteri.

B) forniscono serbatoi sotterranei per ospitare sporco e batteri.

LA NOSTRA SOLUZIONE

I nanoadditivi Quant-Ceramic sono impiegati nelle piastrelle in ceramica per bagni e ospedali, nelle miscele di bachelite e vetro:

1. Ridurre la densità dei pori, diminuire il peso, offrendo al contempo aspetti aggiuntivi quali la resistenza alla corrosione, la bassa espansività termica e l'aumento della resistenza meccanica, per facilitare di conseguenza la lucidatura e la vetrificazione.

2. La riduzione della porosità consente di aumentare la resistenza alla penetrazione degli agenti di degrado (gelo, batteri, muffe, corrosione).

3. Grazie agli effetti quantici, il nanoadditivo è in grado di offrire attività sterilizzante/antimicrobica e antifungina anche al buio. In questo modo si riduce la sopravvivenza dei batteri e la loro capacità di sviluppare resistenza, si riduce al minimo la trasmissione delle malattie e si elimina la necessità di utilizzare agenti chimici di pulizia aggressivi - un aspetto ambientale cruciale per prevenire l'ulteriore inquinamento dell'acqua con residui chimici.

4. La riduzione complessiva della porosità della struttura renderà difficile per i batteri e altri materiali penetrare e macchiare il materiale. Di conseguenza, viene offerta la possibilità di preservare l'estetica, prevenendo l'inestetismo e lo scolorimento, mantenendo le proprietà antivegetative del sistema e sbiancanti (ove necessario).

IMPLEMENTAZIONE DI NANOADDITIVI QUANT-CERAMICI

A partire da dosi dello 0,001% in peso, i nostri nanoadditivi possono essere utilizzati come parti integranti del composito ceramico per migliorarne la resistenza, rendendoli sostanzialmente abbastanza robusti da consentire la produzione di piastrelle più sottili. 

Realizzando piastrelle, lastre e altri elementi ceramici più sottili, un produttore può quasi raddoppiare la produzione con la stessa quantità di materie prime che ha in magazzino. 

I nostri prodotti Quant-Ceramic possono essere utilizzati anche come nanoadditivi di rivestimento, per conferire ulteriori vantaggi che sono stati progettati per offrire alla porcellana e alla ceramica, quali:

• rinforzo meccanico migliorato

•  resistenza alle macchie

•  protezione antimicrobica e antifungina 

• durata e conservazione estetica

• schermatura dalle radiazioni