Un métal ancien utilisé pour ses propriétés microbiennes est à la base d’une solution de désinfection à base de matériaux. Une équipe de scientifiques du Laboratoire national d’Ames, de l’Université d’État de l’Iowa et de l’Université de Buffalo a mis au point un spray antimicrobien qui dépose une couche de nanofils de cuivre sur les surfaces à contact élevé dans les espaces publics. Le spray contient des nanofils de cuivre (CuNW) ou des nanofils de cuivre-zinc (CuZnNW) et peut former un revêtement antimicrobien sur une variété de surfaces. Cette recherche a été initiée par la pandémie de COVID-19, mais les résultats ont des applications plus larges.
Les gens ont profité des propriétés antimicrobiennes du cuivre depuis 2400 avant JC pour traiter et prévenir les infections et les maladies. Il s’est avéré efficace pour inactiver les virus, les bactéries, les champignons et les levures lorsqu’ils sont directement en contact avec le métal. Selon Jun Cui, un scientifique d’Ames Lab et l’un des principaux chercheurs du projet, « l’ion cuivre peut pénétrer la membrane d’un virus, puis s’insérer dans la chaîne d’ARN et empêcher complètement le virus de se dupliquer ».
Au milieu de la pandémie, « Le DOE a demandé aux chercheurs, que pouvez-vous faire pour aider à atténuer cette situation COVID? » dit Cui. Ames Lab est connu pour son travail en science des matériaux, pas un domaine qui recoupe souvent la recherche sur les maladies. Cependant, l’équipe de Cui a eu l’idée d’appliquer les propriétés antimicrobiennes du cuivre pour aider à réduire la propagation du COVID.
Cui a expliqué que leur idée provenait d’un projet distinct sur lequel ils travaillaient, qui est une encre de cuivre conçue pour imprimer des nanofils de cuivre utilisés dans des appareils électroniques flexibles. « Donc, la pensée est, c’est de l’encre, et je peux la diluer avec de l’eau ou même de l’éthanol, puis simplement la vaporiser. Quelle que soit la surface, je la vaporise une fois et la recouvre d’une très légère couche d’un nanofil de cuivre », a-t-il déclaré. a dit.
La surface doit d’abord être nettoyée et désinfectée, puis la solution d’encre de cuivre reformulée peut être appliquée. Le revêtement idéal doit être suffisamment mince pour être transparent. L’encre peut être diluée avec de l’eau ou de l’alcool pour la rendre pulvérisable, et elle fonctionne sur les surfaces en plastique, en verre et en acier inoxydable.
L’équipe a testé deux types d’encre au cuivre, CuNW et CuZnNW. Par rapport à un disque en cuivre ordinaire, les deux encres étaient tout aussi efficaces pour désactiver le virus. Cependant, il a fallu 40 minutes au disque de cuivre pour désactiver le virus, alors qu’il n’a fallu que 20 minutes aux encres de cuivre. Les nanofils ont travaillé plus rapidement en raison de leur plus grande surface.
Dans une comparaison entre les deux revêtements d’encre, le CuNW a inactivé le virus plus rapidement que le CuZnNW pendant les 10 premières minutes. Cependant, CuZnNW avait une libération plus stable et durable d’ions cuivre, par rapport à CuNW, ce qui rend le revêtement efficace plus longtemps. En fin de compte, l’équipe a conclu que le CuZnNW était la meilleure option pour un revêtement de nanofils de cuivre pulvérisable à des fins antimicrobiennes.
Cui a déclaré que ce travail était important, non seulement à cause de la pandémie, mais puisque ces nanofils peuvent protéger contre de nombreux microbes différents, « il y a une chance que nous puissions avoir un impact durable sur la société humaine ».
Cette recherche est discutée plus en détail dans l’article « Sprayable copper and copper–zinc nanowires inks for antiviral surface coating », par C. Pan, KS Phadke, Z. Li, G. Ouyang, T.-h. Kim, L. Zhou, J. Slaughter, B. Bellaire, S. Ren et J. Cui et publié dans Avances RSC.
Chaochao Pan et al, Encres pulvérisables à base de nanofils de cuivre et de cuivre-zinc pour le revêtement de surface antiviral, Avances RSC (2022). DOI : 10.1039/D1RA08755J