Investigadores de la Universidad RMIT en Australia desarrollaron recientemente un material de superficie a base de silicio con una estructura nanotexturizada. La superficie está cubierta con púas de nanopilares ultrafinas invisibles a simple vista, que pueden perforar físicamente la envoltura exterior del virus, debilitando así significativamente la capacidad del virus para infectar. Los investigadores dicen que se espera que este material se utilice en el futuro en superficies de alto contacto, como pantallas de teléfonos móviles, teclados y escritorios de hospitales, para reducir el riesgo de transmisión de enfermedades en espacios compartidos.
El informe señaló que en entornos públicos como oficinas y hospitales, las personas pueden infectarse al inhalar pequeñas gotas que contienen partículas de virus, o pueden infectarse por contacto con superficies contaminadas como manijas de puertas y encimeras. Este nuevo desarrollo en el campo de la ciencia de materiales intenta aliviar este problema con la ayuda de "estructuras de púas" extremadamente pequeñas.
El nuevo material está hecho de silicona, tiene propiedades antirreflectantes y parece negro a simple vista. La clave está en la gran cantidad de nanopilares con puntas extremadamente afiladas dispuestos en la superficie. Estas estructuras pueden perforar la membrana lipídica externa de las partículas del virus, provocando que el virus se "desinfle" y pierda su integridad estructural original. Las investigaciones muestran que una vez que el virus se destruye de esta manera, su infectividad se elimina casi por completo en 6 horas.
Para verificar el efecto, el equipo de investigación colocó gotas de un virus respiratorio común, el virus de la parainfluenza humana tipo 3 (hPIV-3), en dos superficies de silicio diferentes para experimentos comparativos: una era una superficie nanotexturizada cubierta con millones de pequeñas púas y la otra era una superficie de silicio lisa y plana. Los investigadores utilizaron microscopios de alta potencia y métodos de prueba de infectividad de laboratorio para rastrear la interacción entre el virus y las diferentes texturas de las superficies durante un período de observación de hasta seis horas.
Los resultados experimentales muestran que estos micropicos son como innumerables agujas finas que pueden perforar directamente la membrana grasa protectora en el exterior del virus, provocando que las partículas del virus colapsen y pierdan estabilidad estructural. Por el contrario, los virus que permanecieron en superficies lisas permanecieron en su mayoría intactos y peligrosos, mientras que en superficies tan puntiagudas, el 96% de los virus infecciosos fueron destruidos en 6 horas. Esto demuestra que este diseño mecánico de "nano-pico" puede inactivar eficazmente los patógenos sin depender de productos químicos tóxicos.
Combinando la investigación existente sobre materiales de nanotextura, el equipo de investigación cree que, en teoría, se espera que esta tecnología desempeñe un papel similar en una variedad de virus, incluido el SARS-CoV-2, el virus respiratorio sincitial (RSV), el rinovirus (RV) y el coronavirus humano NL63. Sin embargo, no se han realizado pruebas específicas para estos virus uno por uno. Además, este material también ha demostrado cierta eficacia en la inhibición de ciertas bacterias, lo que indica que su potencial de aplicación puede no limitarse a escenarios antivirales.
Los investigadores creen que este logro abre espacio para el desarrollo de nuevos materiales de seguridad y revestimientos de superficies, que pueden utilizarse ampliamente para mejorar la seguridad higiénica de los productos diarios en el futuro. Samson Mah, el primer autor del artículo, dijo que en el futuro, las personas podrán ver pantallas de teléfonos móviles, teclados, escritorios de hospitales y otras superficies cubiertas con esta película, que puede desactivar rápidamente los virus después del contacto sin el uso de productos químicos agresivos. También señaló que el molde desarrollado por el equipo se puede adaptar al proceso de fabricación rollo a rollo, lo que significa que se espera que en el futuro se produzcan películas plásticas antivirales a gran escala utilizando equipos de fábrica existentes.
Sin embargo, se necesita una mayor optimización para pasar de los resultados de laboratorio a las aplicaciones comerciales. Los investigadores dijeron que el siguiente paso es continuar mejorando el diseño de nanotexturas para mejorar la eficiencia del material para matar virus. Mah explicó que cuando los nanopilares están dispuestos más estrechamente, más picos pueden actuar sobre la misma partícula de virus al mismo tiempo, estirando así la cubierta del virus hasta el límite de ruptura, mejorando aún más el efecto destructivo.
Se informa que los resultados de la investigación se publicaron en "Advanced Science".