Le « papier » filtrant fabriqué à partir de nanofils d'oxyde de titane est capable de piéger les agents pathogènes et de les détruire avec la lumière. Cette découverte d'un laboratoire de l'EPFL pourrait être mise à profit dans des équipements de protection individuelle, ainsi que dans les systèmes de ventilation et de climatisation.

Dans le cadre des tentatives visant à réduire la pandémie de COVID-19, Les masques en papier sont de plus en plus rendus obligatoires. Leur efficacité relative n'est plus remise en cause, mais leur utilisation généralisée présente un certain nombre d'inconvénients. Il s'agit notamment de l'impact environnemental des masques jetables fabriqués à partir de couches de microfibres de plastique polypropylène non tissé. De plus, ils piègent simplement les agents pathogènes au lieu de les détruire. « En milieu hospitalier, ces masques sont placés dans des bacs spéciaux et manipulés de manière appropriée, " dit László Forró, responsable du Laboratoire de physique de la matière complexe de l'EPFL. "Toutefois, leur utilisation dans le monde entier - où ils sont jetés dans des poubelles ouvertes et même laissés dans la rue - peut les transformer en de nouvelles sources de contamination."

Les chercheurs du laboratoire de Forró travaillent sur une solution prometteuse à ce problème :une membrane faite de nanofils d'oxyde de titane, similaire en apparence au papier filtre mais avec des propriétés antibactériennes et antivirales.

Leur matériau fonctionne en utilisant les propriétés photocatalytiques du dioxyde de titane. Lorsqu'il est exposé au rayonnement ultraviolet, les fibres transforment l'humidité résidente en agents oxydants tels que le peroxyde d'hydrogène, qui ont la capacité de détruire les agents pathogènes. "Étant donné que notre filtre absorbe exceptionnellement bien l'humidité, il peut piéger les gouttelettes porteuses de virus et de bactéries, " dit Forró. "Cela crée un environnement favorable pour le processus d'oxydation, qui est déclenché par la lumière."

Les travaux des chercheurs apparaissent aujourd'hui dans Matériaux fonctionnels avancés , et comprend des expériences qui démontrent la capacité de la membrane à détruire E. coli, la bactérie de référence en recherche biomédicale, et des brins d'ADN en quelques secondes. Sur la base de ces résultats, les chercheurs affirment - bien que cela reste à démontrer expérimentalement - que le processus serait tout aussi efficace sur un large éventail de virus, y compris le SRAS-CoV-2.

Leur article précise également que la fabrication de telles membranes serait réalisable à grande échelle :l'équipement du laboratoire est à lui seul capable de produire jusqu'à 200 m ² de papier filtre par semaine, ou assez pour jusqu'à 80, 000 masques par mois. De plus, les masques pouvaient être stérilisés et réutilisés mille fois. Cela atténuerait les pénuries et réduirait considérablement la quantité de déchets créés par les masques chirurgicaux jetables. Finalement, le processus de fabrication, qui consiste à calciner les nanofils de titanite, les rend stables et évite le risque d'inhalation de nanoparticules par l'utilisateur.

Une start-up nommée Swoxid se prépare déjà à sortir la technologie du laboratoire. "Les membranes pourraient également être utilisées dans des applications de traitement de l'air telles que les systèmes de ventilation et de climatisation ainsi que dans les équipements de protection individuelle, " dit Endre Horváth, l'auteur principal de l'article et co-fondateur de Swoxid.