Ответ на пост «Первую в России пищевую пленку, которая самостоятельно убивает микробы, разработали ученые из Сибири»
Разработка, представленная учеными из Томского государственного университета (ТГУ) совместно с другими сибирскими институтами в январе 2026 года.
Частицы серебра и оксида цинка играют роль фотокатализаторов. Вот как это работает с научной точки зрения:
Активные формы кислорода (АФК): Под воздействием света (даже обычного комнатного) наночастицы ZnO и Ag активируются и вызывают фотохимическую реакцию с участием кислорода и влаги из воздуха. В результате образуются радикалы, такие как супероксид-анион O2- и гидроксильный радикал OH.
Механизм «выжигания»: Эти радикалы являются мощнейшими окислителями. Они разрушают мембраны бактерий и грибков (плесени), буквально окисляя органические молекулы, из которых состоят патогены.
Роль серебра: Наночастицы серебра в этом «коктейле» не только сами обладают бактерицидными свойствами, но и усиливают работу оксида цинка, помогая эффективнее разделять электрические заряды при попадании света на поверхность.
Практическая польза: Такая упаковка позволяет продлить срок годности продуктов без добавления консервантов внутрь самой пищи.
Работу по дезинфекции выполняют именно короткоживущие активные радикалы на поверхности пленки.
Upd:
Время жизни свободных радикалов исчисляется микросекундами или даже наносекундами. Однако антимикробный эффект упаковки достигается за счет трех факторов, которые компенсируют эту «эфемерность»:
Постоянная генерация: Пока на упаковку попадает свет, фотокаталитическая реакция не прекращается. Пленка работает как микроскопический «реактор», который непрерывно производит новые порции активных форм кислорода (АФК) на своей поверхности.
Контактный механизм («сжигание» при касании): Радикалы не должны летать по всей упаковке. Основная битва происходит в месте прямого контакта продукта или конденсата с пленкой. Как только бактерия оказывается на поверхности, она попадает под прямой удар короткоживущих радикалов (таких как гидроксильный радикал OH, которые мгновенно разрушают её клеточную мембрану.
Цепочка вторичных реакций: Хотя сами радикалы живут недолго, они запускают образование более стабильных соединений. Например, они могут взаимодействовать с влагой и превращаться в перекись водорода H2O2, которая живет значительно дольше, способна проникать вглубь микробной клетки и разрушать её ДНК и белки.
Кроме того, наночастицы серебра и цинка в таких пленках работают не только через свет:
Ионы металлов Ag+ и Zn2+: Они постоянно вымываются в микроколичествах на поверхность, проникают внутрь бактерий и блокируют их ферменты, мешая им размножаться.
Синергия: Серебро удерживает электроны, не давая им сразу вернуться в оксид цинка, что продлевает время протекания фотокаталитической реакции и увеличивает выход тех самых радикалов.
Таким образом, секрет не в долголетии одного радикала, а в том, что упаковка создает на своей поверхности непрерывную «агрессивную среду», в которой ни один микроорганизм не может выжить или закрепиться.
На английском про ZnO, в том числе и в связке с Ag: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S221428942...
