在室内环境中，生物膜的形成导致墙面 deterioration（劣化）已成为严峻挑战，微生物的过度繁殖不仅破坏墙体结构完整性，长期接触生物因子更威胁人体健康。为应对这一难题，阿根廷拉普拉塔大学（UNLP）的研究团队开发了一种新型生物活性涂料材料，该材料基于天然且安全的香茅精油成分，旨在通过绿色化学原理实现可持续的抗菌防护。
这项研究由拉普拉塔大学工程学院下属的油漆技术与研发中心（CIDEPINT）主导，联合阿根廷国家工业技术委员会（CICPBA）及阿根廷国家科学研究与技术委员会（CONICET）共同推进。团队严格遵循绿色化学原则，致力于开发更安全、更环保的抗菌技术，以替代传统高毒性化学杀菌剂。
该创新材料的核心载体是硅藻土（diatomita），一种源自阿根廷圣胡安省卡林加斯塔矿区的天然杀虫剂原料。硅藻土是地质历史中单细胞藻类矿化、化石并沉积于淡水湖底形成的天然二氧化硅，距今已有超过7000万年历史。其极高的孔隙率和复杂结构使其成为理想的生物活性载体，能够优化活性成分的释放效率，在实现持久抗菌效果的同时，显著降低材料浪费和能源消耗。
硅藻土的改性过程分步进行：首先通过碱性活化提高其对水分子的亲和力，随后将其浸入季铵盐溶液中。季铵盐是一种经证实具有抗菌活性的物质，能将有机成分牢固结合到固体材料结构中。为扩大抗菌谱，研究人员进一步引入了对人体安全且具生物杀灭特性的香茅醇（citronelol），这是香茅精油的关键有机成分。
项目负责人纳塔莉亚·贝洛蒂博士指出，虽然抗菌剂可直接添加于涂料配方中，但对于香茅醇等挥发性成分，难以保证其在成膜后的有效留存。因此，将此类化合物与兼容的固体载体（如硅藻土）结合，是确保生物活性剂长效发挥的关键策略。
研究团队利用CIDEPINT微生物库中的菌株，对改性硅藻土的抗菌活性进行了全面评估。测试对象包括可能引发肠胃疾病的埃希氏大肠杆菌和导致皮肤感染乃至肺炎的金黄色葡萄球菌。此外，团队还从受生物劣化的涂料表面分离并鉴定了多种真菌，包括烟曲霉、球毛壳霉和青霉菌，这些真菌均是常见的过敏原和感染源。
分析结果显示，季铵盐与香茅醇之间存在显著的协同效应，赋予材料卓越的抗菌和抗真菌活性，且这种效能能长期维持。这一特性对于保障材料的长期保存至关重要。目前，该材料已成功整合至乳胶涂料配方中，适用于室内环境。
涂料作为一种分散固体成分的流体，施工后形成坚固、塑料感强且附着力佳的薄膜，兼具表面保护与装饰功能。其基础配方包含成膜物质（粘结剂）、颜料、添加剂和溶剂。颜料提供遮盖力、防腐性及体系稳定性，而惰性填充颜料（如碳酸钙、滑石粉及硅藻土）则用于调节涂料稠度，实现哑光或缎面效果。
在卫生级应用中，防止微生物滋生至关重要，通常需添加少量生物活性添加剂。本研究的突破在于利用低成本填充颜料（硅藻土）作为生物活性剂的载体，替代了阿根廷市场上因毒性和环境影响而备受争议的有机杀菌剂。贝洛蒂博士强调，将天然高效化合物融入涂料，是提升产品附加值的重要方向。
这种兼具防微生物定殖与延长材料寿命能力的新型混合材料，完美契合绿色化学理念，为传统化学杀菌剂提供了极具前景的替代方案。下一步，由贝洛蒂博士领衔，包括吉列尔莫·洛佩斯、莱亚内特·巴贝里亚·罗克、卡特琳·伊加尔和埃拉斯莫·加梅斯·埃斯皮诺萨等专家组成的团队，将重点评估该材料在室内成膜后的抗菌持久性。控制且持久的生物活性剂释放是商业化放大的关键，同时需进行罐内稳定性测试，以防止储存期间的生物劣化。