RT bachelor thesis
T1 Inhibición de la formación de biofilms de E. coli en aceros inoxidables ferríticos por texturizado superficial mediante pulsos láser ultracortos
A1 Acosta Gallego, Domingo
A2 Física de la Materia Condensada
K1 biopelícula
K1 texturizado láser
K1 acero inoxidable
K1 E. coli
AB La adhesión y el crecimiento de bacterias sobre distintas superficies desemboca en laformación de biopelículas. Esto es, actualmente, uno de los problemas con mayor gravedad enel ámbito sanitario e industrial, especialmente en la industria alimentaria, ya que lasbacterias que integran la biopelícula adquieren nuevas características, tales como laresistencia a la desinfección y los antibióticos, lo cual provoca que su eliminación sea muchomás complicada. Esto acarrea consecuencias directas, como problemas sanitarios y la contaminaciónde alimentos o maquinaria de procesado, que se traduce en pérdidas económicassustanciales. Por este motivo, es necesario la creación o de nuevas superficies donde se impidao dificulte la adherencia bacteriana. Ante la probada ineficiencia de otros métodos, haemergido con fuerza la tecnología láser como método de texturizado para modificar lassuperficies a escala micro y nanométrica, y así, lograr una disminución de la adherencia bacterianaen el acero inoxidable, debido a su extendido uso a nivel hospitalario e industrial.Así, con el presente Trabajo de Fin de Grado, se ha estudiado la influencia de lairradiación por pulsos láser ultracortos en la adherencia bacteriana sobre probetas de aceroinoxidable ferrítico con acabado brillante. Para ello se han desarrollado diferentes programasde texturizado, obtenidos en función de determinados parámetros, como son la velocidad deescaneo del láser, el interlineado y la potencia. Se ha evaluado la capacidad de dichostexturizados para evitar la adherencia, usando Escherichia coli como microorganismo modelo,y se han caracterizado las superficies tratadas en términos de mojabilidad (mediante lamedida del ángulo de contacto estático) y rugosidad (mediante los parámetros Sa, Ssk y Sku).Asimismo, para conocer no solo el efecto del tratamiento láser sobre la adherencia bacteriana,sino también sobre las propiedades originales del acero inoxidable, se ha estudiado si seproduce, o no, una disminución de su brillo a través de la medida del valor de reflectancialuminosa (LRV).Se han obtenido resultados muy prometedores, logrando disminuir con algunostratamientos la adherencia de E. coli hasta casi un 50% en comparación con el acero sintratar. Asimismo, se ha logrado, también, alterar la mojabilidad y la rugosidad superficial,siendo esta última aumentada ligeramente en todos los casos. El brillo original de la superficieno ha sido alterado gravemente con casi ningún tratamiento.En lo que respecta a la adherencia de E. coli, se ha observado que tanto la energíairradiada por unidad de área, como el ángulo de contacto y la rugosidad influyen de manerasignificativa, pudiendo tanto aumentarla como disminuirla. Así, se han podido establecerintervalos de estos parámetros, de tal modo que los mejores tratamientos se corresponden,por lo general, a aquellos donde se han irradiado menos de 1.67 J/cm2, tienen un ángulo decontacto entre 90 y 120°, y una rugosidad con Sa no superior a 50 nm. Es muy positivocomentar también que estos tratamientos no afectan significativamente al brillo original delacero. En conclusión, una ligera alteración de las características superficiales, irradiando pocaenergía y aumentando la hirofobicidad sin crear demasiada rugosidad parece ser clave a la horade reducir la adherencia de E. coli en el acero inoxidable ferrítico brillante, abriendo así lapuerta a la implementación de este, en sustitución a otros tipos de acero a escala industrial.
YR 2022
FD 2022-06-29
LK http://hdl.handle.net/10498/36546
UL http://hdl.handle.net/10498/36546
LA spa
DS Repositorio Institucional de la Universidad de Cádiz
RD 22-sep-2026