Исследователи разработали тонкую пластиковую пленку с наноструктурированной поверхностью, способную уничтожать вирусы без использования химических веществ. Новый материал механически повреждает вирусные частицы при соприкосновении, буквально разрывая их оболочку, пишет The Conversation.
Авторы исследования считают, что технология может использоваться для покрытия телефонов, медицинского оборудования, поручней в общественном транспорте, рабочих столов и других поверхностей, через которые часто распространяются инфекции.
Обычный путь заражения многими вирусами выглядит так: человек касается загрязненной поверхности, а затем трогает глаза, нос или рот. Для борьбы с этим обычно применяются дезинфицирующие средства, однако они имеют ограничения. Химические растворы быстро испаряются, требуют времени для действия, могут повреждать материалы и наносить вред окружающей среде.
Новая разработка предлагает альтернативный подход. Ученые создали гибкую акриловую пленку, покрытую тысячами микроскопических выступов — настолько маленьких, что они измеряются в нанометрах, то есть миллиардных долях метра.
На ощупь материал остается гладким, однако его поверхность устроена так, что наностолбики цепляют внешнюю оболочку вируса, растягивают ее и разрушают. После этого вирус теряет способность заражать клетки.
При создании материала исследователи вдохновлялись природой, в частности поверхностью крыльев цикад и стрекоз. Ранее ученые выяснили, что такие поверхности способны уничтожать бактерии не за счет химии, а благодаря своей микроскопической структуре.
Лабораторные испытания проводились на вирусе человеческого парагриппа третьего типа. Этот вирус способен вызывать бронхиолит и пневмонию, особенно у детей и людей с ослабленным иммунитетом.
Тесты показали, что в течение одного часа после контакта с новой поверхностью до 94 процентов вирусных частиц были разрушены или получили повреждения, несовместимые с дальнейшим заражением.
Исследователи также выяснили, что ключевое значение имеет не высота наноструктур, а расстояние между ними. Наиболее эффективной оказалась поверхность, где выступы расположены примерно в 60 нанометрах друг от друга.
Одним из преимуществ технологии называют возможность массового производства. Формы для изготовления материала можно масштабировать для промышленного использования. Это открывает перспективы применения в упаковке продуктов, общественном транспорте, больницах, офисах и бытовой электронике.
При этом авторы подчеркивают, что материал, как и любые покрытия, со временем может изнашиваться под воздействием механических нагрузок, химии и внешней среды. Поэтому исследования в этом направлении продолжаются.
Ученые считают, что подобные наноструктурированные поверхности могут стать важным дополнением к традиционным мерам гигиены и помочь снизить распространение вирусов в общественных местах без постоянного использования агрессивных дезинфицирующих средств.
Результаты работы опубликованы в научном журнале Advanced Science.