بیوفیلمها، مجموعه‌ای از میکروارگانیسم‌های متصل به یکدیگر و معمولاً به یک سطح هستند که بسیار سریع روی سطوح مختلف غوطه ور در آب رشد می کند. تجمع بیوفیلم می تواند به تجهیزات موجود در آب دریاها آسیب برساند و شفافیت نوری شیشه‌های مورد استفاده برای دوربین‌ها و دستگاه‌های ارتباطی را کاهش دهد.
ساخت شیشه‌هایی که با نور خورشید مانع از رشد بیوفیلم‌دریایی می‌شوند
به تازگی محققان آمریکایی شیشه انتشار دهنده پرتوهای فرا بنفش ایجاد کرده‌اند که به گفته آن‌ها می‌تواند ۹۸ ٪ رشد بیوفیلم قابل مشاهده را کاهش دهد. این فناوری، بر اساس استفاده از موج‌برهای حاوی نانوذرات ساخته شده که پتانسیل تقویت بهداشت سطح را داشته و می‌تواند به کاهش آلودگی میکروبی و ضدعفونی کردن سطوح شفاف کمک کند.
رویکردهای فعلی برای پیشگیری از تشکیل بیوفیلم شامل پوشش‌های بیوکسیدال است که از یک عامل فعال برای کشتن ارگانیسم‌ها استفاده می‌کنند. پوشش‌های بیوسیدال می‌تواند بر دیگر موجودات دریایی تأثیر بگذارد و عواقب منفی برای اکوسیستم‌ها داشته باشد. پوشش‌های غیرسمی نیز باید لیست طولانی از الزامات مانند پایداری مکانیکی و شیمیایی طولانی مدت و سهولت کاربرد را برآورده کنند.
این در حالی است که پوشش‌های نانویی انتشار دهنده پرتو فرابنفش عاری از مواد شیمیایی بوده و از رشد میکروارگانیسم حتی در تابش بسیار کم نور نیز جلوگیری می‌کند. ماریانا لانزارینی-لوپس از محققان دانشگاه ماساچوست آمرست یکی از محققان این پروژه است که پلتفرمی برای استفاده از اشعه ماوراء بنفش به عنوان راهی برای جلوگیری از تشکیل بیوفیلم دریایی ارائه کرده است.
وی می‌گوید: « ما قبلاً دریافته بودیم که راهنماهای نوری می توانند با کمک اصلاحات سطح توسط نانوذرات، نور UV را پراکنده کنند. از آنجا که شیشه‌ها و لنزها موج‌بر هستند، ما فکر می‌کردیم همان رویکرد را همین جا انجام دهیم و به نور میکروب کش اجازه دهیم تا از رشد این بیوفیلمها جلوگیری کند.»
این مطالعه نشان داد که شیشه‌های دارای پوشش نانویی می‌توانند با کمک اشعه ماوراء بنفش رشد بیوفیلم را مهار کند. محققان روی اسلایدهای کوارتزی شفاف نانوذرات سیلیس به قطر ۲۰۰ نانومتر اضافه کردند. آزمایش‌ها نشان داد که شیشه معیارهای قابل مشاهده و شفافیت IR بیش از ۹۹ ٪ را حفظ کرده است.
پس از یک غوطه وری ۲۰ روزه در آب‌های بندر Canaveral در آمریکا، این شیشه‌ها عملکرد خوبی از خود به نمایش گذاشتند.
