Oamenii de știință au creat un film din plastic care distruge fizic virușii

Gândiți-vă la câte suprafețe atingeți în fiecare zi, de la blatul din bucătărie până la balustrada autobuzului sau trenului, biroul de lucru și ecranul telefonului. O gamă variată de viruși și alți germeni se pot răspândi cu ușurință prin aceste suprafețe. Potrivit sciencealert.com, un nou studiu publicat în revista Advanced Science detaliază cum colegii și cu mine am creat o suprafață din plastic subțire cu caracteristici nanoscale, care poate rupe fizic viruși, în special virusul parainfluenza uman tip 3 (hPIV-3).

👉 Materialul nou oferă o metodă eficientă de prevenire a răspândirii virușilor

Aceast material nou oferă o metodă ieftină și scalabilă de a face suprafețe, cum ar fi telefoanele și echipamentele spitalicești, mult mai puțin susceptibile la răspândirea bolilor. Metodele actuale de combatere a răspândirii virușilor prin intermediul suprafețelor implică, de obicei, curățarea pentru a elimina murdăria și dezinfectarea pentru a îndepărta contaminanții ascunși. Dezinfectantul trebuie să rămână umed pentru un timp pentru a ucide germenii, iar acest lucru poate fi o provocare în anumite medii reale.

Suprafețele pot fi recontaminate rapid atunci când alte persoane le ating. Dezinfectarea implică adesea utilizarea unor substanțe chimice dure, care pot deteriora echipamentele și mediul. Oamenii de știință au dezvoltat anterior modificări antivirale ale suprafețelor, de obicei prin încorporarea unor materiale cum ar fi grafenul sau acidul tanic în echipamentele de protecție personală, cum ar fi măștile, mănușile, ochelarii de protecție, căștile de protecție și respiratoarele. Aceste acoperiri sunt eficiente, dar pot reprezenta un risc pentru sănătatea umană și pot fi, de asemenea, pericole de mediu din cauza infiltrației chimice.

👉 Descrierea și testarea filmului nanotexturat

Drumul nostru către o suprafață capabilă să distrugă virușii a început acum mai bine de un deceniu. Inițial, ne-am propus să proiectăm o suprafață atât de netedă încât germenii să alunece pur și simplu de pe ea. Surprinzător, am descoperit contrariul: bacteriile aderează destul de ușor la suprafețele nanoscopice netede. Natura oferă exemple de suprafețe fără bacterii, precum aripile cu greutate redusă ale cicadelor și libelulelor, care, deși sunt auto-curățate, funcționează mai mult ca bactericide naturale.

Experimentele pe care colegii mei și cu mine le-am efectuat cu aripi acoperite cu aur au confirmat că acest efect de distrugere a bacteriilor nu este determinat de chimia suprafeței, ci mai degrabă de topografie. Structurile nanometrice de pe suprafață forțează practic membranele celulare bacteriene să se întindă și să se rupă. Lucrările anterioare au arătat că siliciul acoperit cu nanotăișuri distruge eficient virușii la contact. Însă natura sa rigidă restricționează utilizarea acestuia pe obiecte complexe.

În acest nou studiu, am abordat această problemă creând un material care poate distruge virușii, care este ușor, rentabil și flexibil. Acest material este un film subțire de acrilic acoperit cu mii și mii de piloni ultra-fini. Materialele nanotexturate sunt netede la atingere, dar acești nanopiloni apucă și trag de cochilia exterioară a unui virus până când aceasta se rupe. Aceasta omoară virușii prin forță mecanică. Testele de laborator cu hPIV 3, care cauzează bronșiolită și pneumonie, au constatat că până la 94% din particulele virale au fost distruse sau afectate fatal în termen de o oră de contact cu acest material.

Am descoperit că distanța dintre nanopiloni contează mult mai mult decât înălțimea acestora, pilonii dens amplasați la aproximativ 60 nanometri distanță funcționând cel mai bine. Matrița pe care am utilizat-o pentru a crea acest material poate fi ușor scalată pentru a oferi oportunități industriale variate, de la ambalarea alimentelor și până la sistemele de transport public, echipamentele spitalicești și birourile.

👉 Durabilitatea și perspectivele de utilizare a materialului

Suprafețele nanotexturate sunt construcții durabile, dar sunt susceptibile la aceleași stresuri fizice, chimice și de mediu ca orice alt material și se vor degrada în timp. Rămâne mult de descoperit în căutarea suprafețelor fără germeni, dar aceste suprafețe nanotexturate au un potențial uriaș în lupta împotriva virușilor și oferă o alternativă la metodele tradiționale bazate pe chimicale.

Elena Ivanova, Profesor Distins, Fizică, Universitatea RMIT. Acest articol este republicat din The Conversation sub o licență Creative Commons. Citiți articolul original.