Solutions de revêtement proposées précédemment, telles que les oxydes métalliques photocatalytiques (par exemple, TiO₂ et ZnO), ont posé certains défis. De plus, ces revêtements nécessitent généralement de la lumière et de l'humidité pour être antimicrobiens et éliminer les microbes présents à la surface.

Le cuivre est un métal biocide bien connu, très efficace contre un large éventail de micro-organismes, et il est traditionnellement utilisé pour des objets tels que les poignées de porte et les barrières de lit d'hôpitaux.

Cependant, les revêtements de cuivre sont majoritairement opaques, ce qui a jusqu’à présent empêché la réalisation d’une solution antimicrobienne transparente à base de cuivre adaptée aux écrans. De plus, la conductivité électrique élevée du film métallique peut interférer négativement avec la fonctionnalité de détection tactile présente sur les appareils mobiles.

Une équipe de chercheurs a conçu et mis en œuvre une surface transparente en cuivre nanostructuré (TANCS), non conductrice et résistante à la croissance de certaines bactéries. Dans une étude récente, publiée dans la revue Communications Materials , les chercheuses de l'ICFO Christina Graham, Alessia Mezzadrelli dirigées par le professeur ICREA Valerio Pruneri et leurs collègues de Corning, dont Wageesha Senaratne, Santona Pal, Dean Thelen, Lisa Hepburn et Prantik Mazumder, ont décrit leur nouvelle approche pour développer cette surface.

Le processus de fabrication de cette surface impliquait le dépôt d'un film de cuivre ultra-fin d'une épaisseur nominale de 3,5 nm sur un substrat de verre. Ensuite, les chercheurs ont utilisé un processus de recuit thermique rapide pour former des nanoparticules de Cu déshumidifiées avec une taille et une distribution optimales.

La conception et la méthode spécifiques offrent un effet antimicrobien, une transparence, une neutralité des couleurs et une isolation électrique. Enfin, des couches supplémentaires de SiO₂ et des fluorosilanes ont été déposés sur les nanoparticules, offrant une protection de l'environnement et des propriétés de durabilité améliorées avec des cas de tests d'utilisation.

Les auteurs de l'étude ont examiné la morphologie du revêtement fabriqué, la réponse optique, l'efficacité antimicrobienne et la durabilité mécanique. Le TANCS a montré la capacité d'éliminer plus de 99,9 % des Staphylococcus aureus présents dans les surfaces testées en deux heures, dans des conditions de test sèches rigoureuses.

De plus, le substrat a démontré une transparence optique permettant une transmission de la lumière de 70 à 80 % dans la plage visible (380 à 750 nm) et une neutralité des couleurs. Enfin, il a été démontré que les surfaces ont une efficacité prolongée lors de tests d'utilisation, conservant leur activité antimicrobienne même après une procédure rigoureuse de test d'essuyage.

"Il s'agit d'un excellent exemple de création d'un produit multi-attributs tout en co-optimisant les propriétés antimicrobiennes à haute efficacité qui fonctionnent dans des conditions de test sèches pour des cas de test d'utilisation d'écrans tactiles.

"Notre objectif était de montrer les liens entre les performances biologiques et les attributs physiques, et de fournir des orientations supplémentaires pour les recherches futures", a déclaré Senaratne, chercheur à Corning et co-auteur principal de l'étude.

"Cette nouvelle approche consistant à considérer le processus de démouillage ouvre une variété de nouvelles possibilités pour exploiter certaines propriétés spécifiques des métaux tout en étant capable de modifier judicieusement les autres.

"Ici, par exemple, nous avons pu préserver le puissant effet antimicrobien du cuivre tout en obtenant transparence et isolation malgré l'utilisation d'un métal", a déclaré Mezzadrelli, auteur de l'étude et doctorant. étudiant du projet Nano-Glass.

L'introduction de ces surfaces antimicrobiennes transparentes est très prometteuse dans un monde de plus en plus dépendant des écrans tactiles, notamment les smartphones ou les tablettes.

"Bien que des développements supplémentaires soient nécessaires pour un déploiement commercial à part entière, il s'agit d'un pas dans la bonne direction pour permettre l'utilisation d'écrans tactiles antimicrobiens pour les affichages publics ou personnels", a déclaré Mazumder, chercheur chez Corning et co-auteur de l'étude.

« La surface de preuve de concept que nous avons développée avec Corning est un exemple de nos efforts conjoints continus dans le développement d'un verre d'écran d'affichage multifonctionnel amélioré utilisant la nano-structuration », a déclaré Pruneri, professeur ICREA à l'ICFO et coordinateur du projet Nano-Glass. projet.