Low-priced antibacterial glass panel developed using zinc nano particles, will replace expensive silver nano antibacterial film

Kwon Geon-ho Sep 29, 2014

A domestic research team developed an antibacterial glass panel to replace the expensive silver nano antibacterial film by using zinc nano particles. With excellent antibacterial function, panel transparency and durability, this product is anticipated of a wide range of applications including to the Smartphone touch panel.

A research team led by Professor Yun Sun-gil at Chungnam National University announced on the 28th that it had developed an antibacterial glass panel with improved durability and resistance against touch by using zinc nano particles, which produce antibacterial function, but are cheaper than silver nano particles.

Smartphone touch panel, which gets in contact with the hands and the face frequently, can be contaminated with various germs. As it is difficult to block bacterial contamination itself, a transparent display panel is coated with nano particles of silver, copper and zinc, the materials producing antibacterial functions, in order to remove germs. At present, antibacterial films coated with silver nano particles are being used because of the powerful antibacterial effect of silver. However, silver nano particles have a weakness of being vulnerable to repetitive touch as the adhesion to the transparent glass is weak.

The research team evaluated antibacterial characteristics of a glass panel deposited with zinc nano particles against E.coli and staphylococcus aureus and found that zinc nano particles produce antibacterial activity of 99.99% or higher, which is similar to silver nano particles. Producing light transmittance in the level of a transparent glass, the application of zinc nano particles as an antibacterial material for glass panels was also identified.

The research team inserted titanium nano particles in between zinc nano particles and the glass in order to increase the resistance against side push by improving adhesion between zinc nano particles and the glass. As a result, the resistance to touch improved as transparency of 90% or more was retained even in a test of more than 2,000 side pushes. Even when the zinc was oxidized after exposure in the air for more than three months, the transparency or antibacterial effects were not affected.

“We overcame limitations in the existing technologies by changing the way we think. We forecast that this technology can be commercialized as early as within the next two ? three years,” said Professor Yun Sun-gil. “We hope that this research outcome can be used in various nano and bio convergence fields.”

The research outcome was published in the September 3 online edition of Scientific Reports, a sister magazine of Nature.

Kwon Geon-ho | wingh1@etnews.com

아연 나노입자로 저렴한 항균유리패널 개발…고가 은나노 항균필름 대체

국내 연구진이 아연 나노입자를 활용해 고가 은나노 항균 필름을 대체할 수 있는 항균 유리패널을 개발했다. 항균 특성과 패널 투명도, 내구성이 탁월해 스마트폰 터치패널 등에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

충남대 재료공학과 윤순길 교수팀은 은 나노입자보다 가격이 저렴하면서도 항균특성을 보이는 아연 나노입자를 활용해 터치에 강하고 내구성도 향상된 항균 유리패널을 개발했다고 28일 밝혔다.

손, 얼굴 등과 수시로 접촉하는 스마트폰 터치 패널은 사용과정에서 각종 세균에 오염될 수 있다. 세균 오염 자체를 차단하기 어렵기 때문에 오염된 세균을 제거하기 위해 투명 디스플레이 패널에 항균특성을 갖는 은?구리?아연 등의 나노입자를 코팅한다. 현재 강한 항균 특성 때문에 은 나노입자를 활용한 항균 필름이 사용되지만 은 나노입자는 투명한 유리와 접착력이 약해 반복적인 터치에 취약한 단점이 있다.

연구팀이 아연 나노입자가 증착된 유리패널에 대한 대장균과 황색포도상구균의 항균특성을 평가한 결과, 은 나노입자와 유사한 99.99% 이상의 항균 활성치를 나타냄을 확인했다. 투명유리 수준의 빛 투과성을 보여 유리패널의 항균 재료로서 아연 나노입자 활용가능성도 보였다.

연구팀은 또 아연 나노입자와 유리의 접착력을 높여 터치 등 옆으로 미는 힘의 저항력을 강화하기 위해 아연 나노입자와 유리 사이에 티타늄 나노입자를 넣었다. 그 결과 2000번 이상의 옆으로 밀기 테스트에도 90% 이상의 투명도를 유지하는 등 터치에 강해졌으며, 3개월 이상 공기 중에 노출돼 아연이 산화되더라도 투명도나 항균특성에는 영향이 없었다.

윤순길 교수는 “발상의 전환을 통해 기존 기술의 한계를 넘어선 것으로 빠르면 2~3년 내에 상용화될 수 있을 것”이라며 “연구성과는 다양한 나노-바이오 융?복합 분야에 활용될 것으로 기대된다”고 밝혔다.

연구결과는 네이처 자매지인 ‘사이언티픽리포트(Scientific Reports)’ 온라인판 9월 3일자에 게재됐다.

권건호기자 | wingh1@etnews.com

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