La feuille faite de nanofibres de cellulose dans le filtre mille-feuille qui permet d'éliminer les virus résistants de l'eau. Recherche dirigée par Albert Mihranyan, Professeur de nanotechnologie à l'Université d'Uppsala. Crédit :Simon Gustafsson
Une simple feuille de papier fabriquée par des scientifiques de l'Université d'Uppsala peut améliorer la qualité de vie de millions de personnes en éliminant les virus résistants de l'eau. La feuille, en nanofibres de cellulose, est appelé le filtre à mille-feuilles car il possède une architecture interne en couches unique ressemblant à celle du mille-feuille de pâte feuilletée française (mille feuilles en anglais).
'Avec un matériau filtrant directement issu de la nature, et en utilisant des méthodes de production simples, nous pensons que notre papier filtre peut devenir la solution globale de filtration d'eau abordable et aider à sauver des vies. Notre objectif est de développer un papier filtre capable d'éliminer même les virus les plus résistants de l'eau aussi facilement que la préparation du café', dit Albert Mihranyan, Professeur de nanotechnologie à l'Université d'Uppsala, qui dirige l'étude.
L'accès à l'eau potable fait partie des objectifs de développement durable des Nations Unies. Plus de 748 millions de personnes n'ont pas accès à l'eau potable et à l'assainissement de base. Les infections d'origine hydrique font partie des causes mondiales de mortalité, surtout chez les enfants de moins de cinq ans, et les virus sont parmi les micro-organismes infectieux d'origine hydrique les plus notoires. Ils peuvent être à la fois extrêmement résistants à la désinfection et difficiles à éliminer par filtration en raison de leur petite taille.
Aujourd'hui, nous comptons beaucoup sur les désinfectants chimiques, comme le chlore, qui peut produire des sous-produits toxiques selon la qualité de l'eau. La filtration est très efficace, robuste, a faible consommation, et une méthode inerte de production d'eau potable car elle élimine physiquement les micro-organismes de l'eau plutôt que de les inactiver. Mais le prix élevé des filtres efficaces limite aujourd'hui leur utilisation.
« L'eau potable n'est pas un problème uniquement dans les pays à faible revenu. Des épidémies virales massives se sont également produites en Europe dans le passé, dont la Suède, poursuit Mihranyan en faisant référence à l'épidémie virale massive dans la municipalité de Lilla Edet en Suède en 2008, lorsque plus de 2400 personnes, soit près de 20% de la population locale, ont été infectées par le norovirus en raison d'un manque d'eau. La cellulose est l'un des médias filtrants les plus couramment utilisés dans la vie quotidienne, des sachets de thé aux aspirateurs. Cependant, le papier filtre à usage général a des pores trop larges pour éliminer les virus. En 2014, le groupe a décrit pour la première fois un filtre en papier capable d'éliminer les virus de grande taille, comme le virus de la grippe.
Les virus de petite taille ont été beaucoup plus difficiles à éliminer, car ils sont extrêmement résistants à l'inactivation physique et chimique. Un filtre réussi doit non seulement supprimer les virus, mais aussi présenter un débit élevé, faible encrassement, et longue durée de vie, ce qui rend les filtres avancés très coûteux à développer. Maintenant, Avec la percée réalisée en utilisant le filtre mille-feuille, le passage tant attendu à des solutions de filtration avancées abordables peut enfin devenir une réalité. Une autre application du filtre comprend la production de protéines thérapeutiques et de vaccins.