Si une gouttelette respiratoire d'une personne infectée par COVID-19 atterrit sur une surface, il devient une source possible de propagation de la maladie. Ceci est connu comme la voie de propagation de la maladie, dans lequel la phase aqueuse de la gouttelette respiratoire sert de milieu pour la survie du virus.

La durée de vie de la gouttelette respiratoire dicte la probabilité qu'une surface propage un virus. Alors que 99,9% du contenu liquide de la gouttelette s'évapore en quelques minutes, un film mince résiduel qui permet au virus de survivre peut être laissé.

Cela pose la question :est-il possible de concevoir des surfaces pour réduire le temps de survie des virus, y compris le coronavirus qui cause le COVID-19 ? Dans Physique des fluides , Les chercheurs de l'IIT Bombay présentent leurs travaux explorant comment le taux d'évaporation des films minces résiduels peut être accéléré en ajustant la mouillabilité des surfaces et en créant des microtextures géométriques sur celles-ci.

Une surface conçue de manière optimale entraînera une décroissance rapide de la charge virale, le rendant moins susceptible de contribuer à la propagation des virus.

« En termes de physique, l'énergie interfaciale solide-liquide est améliorée par une combinaison de notre ingénierie de surface proposée et par l'augmentation de la pression de disjonction dans le film mince résiduel, ce qui accélérera le séchage du film mince, " dit Sanghamitro Chatterjee, auteur principal et stagiaire postdoctoral au département de génie mécanique.

Les chercheurs ont été surpris de découvrir que la combinaison de la mouillabilité d'une surface et de sa texture physique détermine ses propriétés antivirales.

"L'adaptation continue de l'un de ces paramètres n'obtiendrait pas les meilleurs résultats, " a déclaré Amit Agrawal, un co-auteur. "L'effet antiviral le plus conducteur se situe dans une plage optimisée de mouillabilité et de texture."

Alors que des études précédentes ont signalé des effets antibactériens en concevant des surfaces superhydrophobes (repousse l'eau), leur travail indique que la conception de surface antivirale peut être obtenue par hydrophilie de surface (attire l'eau).

« Notre travail actuel démontre que concevoir des surfaces anti-COVID-19 est possible, " a déclaré Janini Murallidharan, un co-auteur. « Nous proposons également une méthodologie de conception et fournissons les paramètres nécessaires pour concevoir des surfaces avec les temps de survie des virus les plus courts. »

Les chercheurs ont découvert que les surfaces avec des piliers plus hauts et étroitement serrés, avec un angle de contact d'environ 60 degrés, montrent l'effet antiviral le plus fort ou le temps de séchage le plus court.

Ces travaux ouvrent la voie à la fabrication de surfaces antivirales utiles à la conception d'équipements hospitaliers, matériel médical ou de pathologie, ainsi que les surfaces fréquemment touchées, comme les poignées de porte, écrans de smartphones, ou des surfaces dans des zones sujettes aux épidémies.

"À l'avenir, notre modèle peut facilement être étendu aux maladies respiratoires comme la grippe A, qui s'est propagée par transmission passive, " a déclaré Rajneesh Bhardwaj, un co-auteur. "Comme nous avons analysé les effets antiviraux par un modèle générique indépendant de la géométrie spécifique de la texture, il est possible de fabriquer n'importe quelle structure géométrique basée sur différentes techniques de fabrication (faisceaux d'ions focalisés ou gravure chimique) pour obtenir le même résultat."