ANTI-BIOFILM COATINGS USING NON-BALANCED ATMOSPHERIC PLASMA-POLYMERISATION FOR USE IN THE FOOD INDUSTRY (Q3170845)
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Project Q3170845 in Spain
| Language | Label | Description | Also known as |
|---|---|---|---|
| English | ANTI-BIOFILM COATINGS USING NON-BALANCED ATMOSPHERIC PLASMA-POLYMERISATION FOR USE IN THE FOOD INDUSTRY |
Project Q3170845 in Spain |
Statements
54,450.0 Euro
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108,900.0 Euro
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50.0 percent
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1 January 2018
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31 December 2020
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UNIVERSIDAD DE LA RIOJA
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42°27'58.03"N, 2°26'22.81"W
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26089
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EL OBJETIVO ESPECIFICO DEL SUBPROYECTO 1 ES LA IDENTIFICACION DE LOS MECANISMOS, VARIABLES Y VALORES OPTIMOS DEL PROCESO DE DEPOSICION MEDIANTE PLASMA-POLIMERIZACION ATMOSFERICA NO EQUILIBRADA DE RECUBRIMIENTOS PARA LA MODIFICACION DE LAS PROPIEDADES FISICO-QUIMICAS DE SUPERFICIES Y MATERIALES EMPLEADOS EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA. PARA LA APLICACION DE LOS RECUBRIMIENTOS SE EMPLEARA LA TECNOLOGIA DE DEPOSICION MEDIANTE PLASMA ATMOSFERICO NO EQULIBRADO. A DIFERENCIA DE LAS TECNICAS DE DEPOSICION CONVENCIONALES (CVD, DEPOSICION QUIMICA HUMEDA, PLASMA A ALTA/BAJA PRESION, ETC.), LA TECNICA DE DEPOSICION MEDIANTE PLASMA-POLIMERIZACION A BAJA TEMPERATURA (FRIA) SUPONE: [A] UNA TECNICA DE DEPOSICION SECA POR LA QUE SE APLICA UN RECUBRIMIENTO EN UNA UNICA ETAPA, [B] UN PROCESO RESPETUOSO CON EL MEDIO AMBIENTE, YA QUE NO SE PRODUCEN PRODUCTOS QUIMICOS DE DESECHO, [C] UNA TECNOLOGIA ECONOMICA, YA QUE EL GASTO DE CONSUMIBLES ES RELATIVAMENTE BAJO PUESTO QUE SE APLICAN RECUBRIMIENTOS DE ESPESORES DE ESCALA NANO O MICRO, [D] UN PROCESO DE DEPOSICION QUE EVITA ALTERACIONES NO DESEADAS EN LAS PROPIEDADES DEL SUSTRATO YA QUE SE REALIZA A PRESION ATMOSFERICA Y A UNA TEMPERATURA EN LA QUE LA SUPERFICIE DESTINO NO SUPERA LOS 100ºC, Y [E] UN PROCESO DE FACIL CONTROL PUES LAS CARACTERISTICAS DE LOS RECUBRIMIENTOS OBTENIDOS PUEDEN MODIFICARSE DE MANERA SENCILLA EN FUNCION DEL TIPO DE PRECURSOR UTILIZADO (SU NATURALEZA QUIMICA) Y DE LOS PARAMETROS DEL PROCESO DE PLASMA-POLIMERIZACION (FLUJO DE GAS DEL PLASMA, FLUJO DEL PRECURSOR, POTENCIA DEL PLASMA, ETC). ESTE CONTROL PERMITE QUE SE PUEDA MEJORAR LA SUPERFICIE DEL SUSTRATO DE MANERA ESPECIFICA MANTENIENDO EL RESTO DE PROPIEDADES SIN ALTERAR. LOS MATERIALES SOBRE LOS QUE SE ESTUDIARA ESTE METODO DE RECUBRIMIENTO Y SUS EFECTOS SOBRE LAS PROPIEDADES MORFOLOGICAS Y FISICO-QUIMICAS SUPERFICIALES SERAN LAMINAS METALICAS DE ACERO INOXIDABLE Y HOJALATAS EMPLEADOS EN MAQUINARIA, EQUIPOS DE PROCESADO, SUPERFICIES DE TRABAJO Y MATERIAL DE ENVASADO DE ALIMENTOS, ADEMAS DE PIEZAS OBTENIDAS MEDIANTE IMPRESION 3D (PLA O NYLON), EMPLEADAS EN COMPONENTES DE EQUIPOS, DISPOSITIVOS Y UTENSILIOS A LA CARTA. PARA UNA COMPLETA CARACTERIZACION FISICO-QUIMICA DE LOS RECUBRIMIENTOS APLICADOS, SE EMPLEARAN: [A] TECNICAS DE IMAGEN (SEM Y AFM) PARA LA IDENTIFICACION DE LA MORFOLOGIA DE LAS ESTRUCTURAS PARTICULADAS DEPOSITADAS, [B] TECNICAS PARA LA DETERMINACION DE LA HUMECTABILIDAD DE LA SUPERFICIE (ENERGIA SUPERFICIAL, WCA Y WSA) PARA LA IDENTIFICACION DE LOS MECANISMOS DE INTERACCION DE LOS RECUBRIMIENTOS CON EL MEDIO ACUOSO DONDE SE DESARROLLAN LOS BIOFILMS, [C] TECNICAS DE CARACTERIZACION QUIMICA (FTIR, XPS Y EDX) PARA LA DETERMINACION DE LA ESTRUCTURA ATOMICA Y MOLECULAR DE LOS RECUBRIMIENTOS Y PODER EXPLICAR FENOMENOS COMO LA REPULSION ELECTROSTATICA Y [D] TECNICAS TRIBOLOGICAS (ENSAYOS DE DESGASTE, CORROSION, ADHESION, ETC.) PARA DETERMINAR LA DURABILIDAD DE LOS RECUBRIMIENTOS Y SU EFICACIA ANTI-BIOFILM CUANDO ESTOS SE SOMETAN A LOS RIGORES DE LA INDUSTRIA. LOS RESULTADOS DE ESTA CARACTERIZACION PERMITIRAN IDENTIFICAR LOS MECANISMOS DE CRECIMIENTO DE LOS RECUBRIMIENTOS DEPOSITADOS, COMO ESTOS INTERACTUAN CON LAS POBLACIONES BACTERIANAS Y CONOCER CUALES SON LAS MODIFICACIONES FISICO-QUIMICAS MAS EFECTIVAS Y DURADERAS PARA OBTENER UNA MENOR PREDISPOSICION A LA ADHESION MICROBIANA Y FORMACION DE BIOFILMS, CUYA EFECTIVIDAD REAL SERA INVESTIGADA EN EL SUBPROYECTO 2. (Spanish)
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THE SPECIFIC OBJECTIVE OF SUBPROJECT 1 IS TO IDENTIFY THE MECHANISMS, VARIABLES AND OPTIMAL VALUES OF THE DEPOSITION PROCESS OF COATINGS BY NON-EQUILIBRIUM ATMOSPHERIC PLASMA FOR THE MODIFICATION OF THE PHYSICOCHEMICAL PROPERTIES OF SURFACES AND MATERIALS USED IN THE FOOD INDUSTRY. UNLIKE CONVENTIONAL DEPOSITION TECHNIQUES (CVD, WET CHEMICAL DEPOSITION, PLASMA AT HIGH / LOW PRESSURE, ETC.), THE LOW-TEMPERATURE (COLD) PLASMA-POLYMERIZATION DEPOSITION TECHNIQUE HAS THE FOLLOWING PROPERTIES: [A] IT IS A DRY DEPOSITION TECHNIQUE WHICH ALLOWS THE COATING OF SURFACES IN A SINGLE STEP, [B] IT IS AN ENVIRONMENTALLY FRIENDLY PROCESS, SINCE NO CHEMICAL WASTES ARE PRODUCED, [C] IT IS AN ECONOMICAL TECHNOLOGY, SINCE CONSUMABLE COSTS ARE RELATIVELY LOW, [D] IT IS A DEPOSITION PROCESS WHICH AVOIDS UNDESIRABLE ALTERATIONS IN THE PROPERTIES OF THE SUBSTRATE SINCE IT IS CARRIED OUT AT ATMOSPHERIC PRESSURE AND LOW TEMPERATURE, AND, THEREFORE, SURFACE TEMPERATURE DOES NOT EXCEED 100 ° C, [E] AND IT IS A PROCESS OF EASY CONTROL BECAUSE THE CHARACTERISTICS OF THE COATINGS OBTAINED CAN BE MODIFIED SIMPLY ACCORDING TO THE TYPE OF PRECURSOR (ITS CHEMICAL NATURE) AND THE PARAMETERS OF THE PLASMA-POLYMERIZATION PROCESS (PLASMA GAS FLOW, PRECURSOR FLOW, PLASMA POWER, ETC.) USED. THIS SIMPLE CONTROL ALLOWS THE SURFACE OF THE SUBSTRATE TO BE MODIFIED IN A SPECIFIC MANNER WHILE MAINTAINING THE REMAINING PROPERTIES UNALTERED. THE NON-EQUILIBRIUM ATMOSPHERIC PLASMA COATING PROCESS AND ITS EFFECTS ON SURFACE MORPHOLOGICAL AND PHYSICAL-CHEMICAL PROPERTIES WILL BE STUDIED USING STAINLESS STEEL AND TIN SHEETS USED IN MACHINERY, PROCESSING EQUIPMENT, WORKING SURFACES AND FOOD PACKAGING MATERIALS. IN ADDITION, DEVICES OBTAINED THROUGH 3D PRINTING (PLA OR NYLON) WILL BE ALSO USED. FOR A COMPLETE PHYSICOCHEMICAL CHARACTERIZATION OF THE COATINGS APPLIED ON METAL SURFACES AND 3D PRINTED DEVICES, THE FOLLOWING TECHNIQUES WILL BE USED: [A] IMAGE TECHNIQUES (SEM AND AFM) FOR THE IDENTIFICATION OF THE MORPHOLOGY OF THE DEPOSITED PARTICLE STRUCTURES, [B] TECHNIQUES FOR DETERMINING SURFACE WETTABILITY (SURFACE ENERGY, WCA AND WSA) FOR THE IDENTIFICATION OF THE INTERACTION MECHANISMS OF THE COATINGS WITH THE AQUEOUS MEDIUM WHERE THE BIOFILMS ARE DEVELOPED, [C] CHEMICAL CHARACTERIZATION TECHNIQUES (FTIR, XPS AND EDX) FOR THE DETERMINATION OF THE ATOMIC AND MOLECULAR STRUCTURE OF THE COATINGS AND TO EXPLAIN PHENOMENA SUCH AS ELECTROSTATIC REPULSION, [D] AND TRIBOLOGICAL TECHNIQUES (WEAR TESTS, CORROSION, ADHESION, ETC.) TO DETERMINE THE DURABILITY OF THE COATINGS AND THEIR ANTI-BIOFILM EFFICACY WHEN SUBJECTED TO THE RIGORS OF INDUSTRY. THE RESULTS OF THIS CHARACTERIZATION WILL ALLOW TO IDENTIFY THE MECHANISMS OF GROWTH OF DEPOSITED COATINGS, TO ASCERTAIN HOW COATINGS INTERACT WITH BACTERIAL POPULATIONS AND TO DETERMINE WHICH SURFACE PHYSICO-CHEMICAL MODIFICATIONS ARE THE MOST DURABLE AND EFFICIENT TO OBTAIN A LOWER PREDISPOSITION TO MICROBIAL ADHESION AND FORMATION OF BIOFILMS. THE ACTUAL EFFECTIVENESS OF SELECTED COATINGS WILL BE THEN INVESTIGATED AT LABORATORY LEVEL AND INDUSTRIAL SCALE IN SUBPROJECT 2. (English)
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Logroño
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Identifiers
AGL2017-82779-C2-1-R
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