Des chercheurs de l’Université RMIT en Australie ont récemment développé un matériau de surface à base de silicium doté d’une structure nano-texturée. La surface est recouverte de pointes nano-piliers ultrafines invisibles à l'œil nu, qui peuvent physiquement percer l'enveloppe externe du virus, affaiblissant ainsi considérablement la capacité du virus à infecter. Les chercheurs affirment que ce matériau devrait être utilisé à l’avenir sur des surfaces fréquemment touchées telles que les écrans de téléphones portables, les claviers et les ordinateurs de bureau des hôpitaux afin de réduire le risque de transmission de maladies dans les espaces partagés.
Le rapport souligne que dans les environnements publics tels que les bureaux et les hôpitaux, les personnes peuvent être infectées par l'inhalation de minuscules gouttelettes contenant des particules virales, ou par contact avec des surfaces contaminées telles que les poignées de porte et les comptoirs. Ce nouveau développement dans le domaine de la science des matériaux tente d'atténuer ce problème à l'aide de « structures de pointe » extrêmement petites.
Le nouveau matériau est composé de silicium, possède des propriétés antireflet et apparaît noir à l'œil nu. La clé réside dans le grand nombre de nanopiliers aux pointes extrêmement pointues disposés à la surface. Ces structures peuvent percer la membrane lipidique externe des particules virales, provoquant le « dégonflement » du virus et la perte de son intégrité structurelle d’origine. Les recherches montrent qu’une fois le virus détruit de cette manière, son pouvoir infectieux est presque complètement éliminé en 6 heures.
Pour vérifier l'effet, l'équipe de recherche a placé des gouttelettes d'un virus respiratoire courant, le virus parainfluenza humain de type 3 (hPIV-3), sur deux surfaces de silicium différentes pour des expériences comparatives : l'une était une surface nano-texturée recouverte de millions de petites pointes, et l'autre était une surface de silicium lisse et plate. Les chercheurs ont utilisé des microscopes à haute puissance et des méthodes de test d’infectivité en laboratoire pour suivre l’interaction entre le virus et différentes textures de surface pendant une période d’observation pouvant aller jusqu’à 6 heures.
Les résultats expérimentaux montrent que ces micro-pointes sont comme d’innombrables aiguilles fines qui peuvent directement percer la membrane adipeuse protectrice à l’extérieur du virus, provoquant l’effondrement des particules virales et une perte de stabilité structurelle. En revanche, les virus qui restaient sur des surfaces lisses restaient pour la plupart intacts et dangereux, alors que sur de telles surfaces hérissées, 96 % des virus infectieux étaient détruits en 6 heures. Cela montre que cette conception mécanique à « nano-pointes » peut inactiver efficacement les agents pathogènes sans recourir à des produits chimiques toxiques.
En combinant les recherches existantes sur les matériaux nanotexturés, l’équipe de recherche estime que cette technologie devrait théoriquement jouer un rôle similaire sur une variété de virus, notamment le SRAS-CoV-2, le virus respiratoire syncytial (RSV), le rhinovirus (RV) et le coronavirus humain NL63. Cependant, aucun test spécifique n’a été réalisé pour ces virus un par un. En outre, ce matériau a également montré une certaine efficacité dans l’inhibition de certaines bactéries, ce qui indique que son potentiel d’application ne se limite peut-être pas aux scénarios antiviraux.
Les chercheurs estiment que cette réalisation ouvre la voie au développement de nouveaux matériaux de sécurité et de nouveaux revêtements de surface, qui pourraient être largement utilisés pour améliorer la sécurité hygiénique des produits quotidiens à l'avenir. Samson Mah, le premier auteur de l'article, a déclaré qu'à l'avenir, les gens pourront peut-être voir les écrans de téléphones portables, les claviers, les ordinateurs de bureau des hôpitaux et d'autres surfaces recouvertes de ce film, qui peut rapidement désactiver les virus après contact sans utiliser de produits chimiques agressifs. Il a également souligné que le moule développé par l'équipe peut être adapté au processus de fabrication roll-to-roll, ce qui signifie qu'à l'avenir, des films plastiques antiviraux devraient être produits à grande échelle en utilisant les équipements d'usine existants.
Cependant, une optimisation plus poussée est nécessaire pour passer des résultats de laboratoire aux applications commerciales. Les chercheurs ont déclaré que la prochaine étape consisterait à continuer d’améliorer la conception des nanotextures afin d’améliorer l’efficacité du matériau à tuer les virus. Mah a expliqué que lorsque les nanopiliers sont disposés plus étroitement, davantage de pointes peuvent agir sur la même particule virale en même temps, étirant ainsi la coque du virus jusqu'à la limite de rupture, renforçant ainsi l'effet destructeur.
Il est rapporté que les résultats de la recherche ont été publiés dans « Advanced Science ».