Development of abrasion-resistant anti-viral & anti-bacterial coatings for aircraft interior components

Infections caused by smearing on surfaces contaminated with bacteria and viruses (e.g. passenger table, armrests, wall paneling, switches, touch screens, etc.) pose a high risk for passengers in the air cabin, particularly due to the confined space and very limited options for cleaning when passengers change and for hand hygiene, for subsequent inflammation of the respiratory and digestive tracts. Biocidal surfaces are generally seen as a way of often very efficiently reducing the number of germs even after short exposure, but currently have a very limited usability period of max. 16 months due to abrasion and corrosion.
The aim of the safeTOUCH project is now, based on the high level of expertise of the partners involved, i.e.,
- Inocon Technologie GmbH as a developer and manufacturer of atmospheric pressure plasma coating systems with the highest economic efficiency, also in the application of biocidal materials to surfaces,
- AMES Ges.m.b.H. as an EASA Part 21/J development company with a strong focus on retrofitting the air cabin with a large global network of airline customers and original equipment manufacturers
- JR as a research institute with a high level of expertise in the development of biocompatible, biocidal, wear- and corrosion-protective as well as decorative atmospheric pressure plasma coatings and a focus on the process-structure-property relationships required for future technology applications
- FHOÖ as a research partner for material and surface characterization (micro/nanostructure, corrosion, tribology) and
- MUG as a research partner for the characterization of surfaces in interaction with bacteria and viruses with a strong focus on elucidating the mechanisms of action,
to develop coating processes that can guarantee the necessary biocidal effect against rhino, noro, corona viruses and E. coli and S. aureus bacteria, among others, for 5+ years.

For this purpose, the atmospheric pressure plasma coating of biocidal Cu-Zn-based particle coatings will be combined with sealing coatings made of plasma polymers, SiO2 and sol-gels in order to have achieved the long-term biocidal effect and functional layer properties on three demonstrators at the end of the project in 2022, taking into account the requirements for abrasion resistance and process economics as a basis for the industrial scaling up of the process technology for use from 2023.

[Original text]
"Entwicklung von abriebfesten anti-viralen & -bakteriellen Beschichtungen für Flugzeuginterieur-Komponenten"
Schmierinfektionen über, mit Bakterien und Viren, verunreinigte Oberflächen (z.B. Passagiertisch, Armlehnen, Wandverkleidung, Schalter, Touch-Screen, etc.) stellen in der Aircabin speziell durch den beengten Raum und nur sehr eingeschränkte Möglichkeiten zur Reinigung beim Passagierwechsel und zur Hand-Hygiene ein hohes Risiko für den Flugpassagier für nachfolgende Entzündungen der Atemwege und des Verdauungstrakts dar. Biozide Oberflächen werden generell als Möglichkeit zur oftmals sehr effizienten Reduktion der Keimanzahl auch in kurzer Exposition gesehen, weisen aber derzeit durch Abrieb und Korrosion nur sehr eingeschränkte Nutzbarkeitsdauer von max. 16 Monaten auf.
Ziel des Projekts safeTOUCH ist es nun, basierend auf dem hohen Knowhow der beteiligten Partner, d.h.,
- Inocon Technologie GmbH als Entwickler und Hersteller von Atmosphärendruck-Plasmabeschichtungsanlagen mit höchster wirtschaftlicher Effizienz auch in der Aufbringung biozid wirkender Materialien auf Oberflächen,
- AMES Ges.m.b.H. als EASA-Part 21/J-Entwicklungsbetrieb mit starker Fokussierung auf Retro-Fit der Aircabin mit großem weltweiten Netzwerk zu Airline-Kunden und Erstausstattern
- JR als Forschungsinstitut mit hohem Knowhow in der Entwicklung von biokompatiblen, bioziden, verschleiß- und korrosionsschützenden sowie dekorativen Atmosphärendruck-Plasma-Beschichtungen und Fokus auf für die zukünftige Technologieanwendung notwendigen Prozess-Struktur-Eigenschafts-Beziehungen
- FHOÖ als Forschungspartner für die Material- und Oberflächencharakterisierung (Mikro-/Nanostruktur, Korrosion, Tribologie) und
- MUG als Forschungspartner für die Charakterisierung von Oberflächen in Wechselwirkung mit Bakterien und Viren mit starkem Fokus auf die Aufklärung der Wirkungsmechanismen,
Beschichtungsprozesse zu entwickeln, welche über 5+ Jahre die notwendige biozide Wirkung gegen u.a. Rhino-, Noro-, Corona-Viren und E. coli und S. aureus Bakterien gewährleisten können.

Dazu wird die Atmosphärendruck-Plasma-Beschichtung von bioziden Cu-Zn-basierten Partikelbeschichtungen mit Sealing-Beschichtungen aus Plasmapolymeren, SiO2 und Sol-Gelen kombiniert, um am Projektende 2022 an drei Demonstratoren die biozide Langzeit-Wirkung sowie funktionelle Schichteigenschaften unter Berücksichtigung der Anforderungen an die Abriebbeständigkeit und Prozesswirtschaftlichkeit als Basis für die industrielle Aufskalierung der Prozesstechnik zum Einsatz ab 2023 erreicht zu haben.