Un nouveau film plastique recouvert de milliers de minuscules piliers peut défaire les virus au contact
New plastic film covered in thousands of tiny pillars can tear apart viruses on contact
The textured acrylic plastic surface, inspired by insect wings, could help prevent the spread of major viruses.
La surface en plastique acrylique texturée, inspirée des ailes d’insectes, pourrait aider à prévenir la propagation de virus majeurs.
Think of how many surfaces you touch every day, from your kitchen bench to the hand rail on the bus or train, your work desk and your phone screen.
Pensez au nombre de surfaces que vous touchez chaque jour, de votre plan de travail de cuisine à la rambarde du bus ou du train, votre bureau et l’écran de votre téléphone.
A range of nasty viruses and other germs can easily spread via these surfaces. The typical route of infection involves touching a contaminated surface – and then touching your eyes, nose or mouth.
Une gamme de virus et autres germes nocifs peuvent se propager facilement par ces surfaces. La voie d’infection typique implique de toucher une surface contaminée – puis de toucher vos yeux, votre nez ou votre bouche.
Of course, it’s possible to clean surfaces with chemical products. But these can wear off, harm the environment or contribute to antimicrobial resistance, where germs no longer respond to medicines because of repeated exposure.
Bien sûr, il est possible de nettoyer les surfaces avec des produits chimiques. Mais ceux-ci peuvent s’user, nuire à l’environnement ou contribuer à la résistance antimicrobienne, où les germes ne répondent plus aux médicaments en raison d’une exposition répétée.
In our new study, published in Advanced Science, colleagues and I created a thin plastic surface with tiny nanoscale features, billionths of a metre in size, that mimic the nanotextured surface of insect wings and can physically rupture viruses – specifically human parainfluenza virus type 3 (hPIV-3).
Dans notre nouvelle étude, publiée dans Advanced Science, mes collègues et moi avons créé une fine surface en plastique avec de minuscules caractéristiques nanoscopiques, de l’ordre du milliardième de mètre, qui imitent la surface nanostructurée des ailes d’insectes et peuvent rompre physiquement les virus – spécifiquement le virus parainfluenza humain de type 3 (hPIV-3).
This new material offers a cheap, scalable way to make surfaces such as phones and hospital equipment far less likely to spread disease.
Ce nouveau matériau offre une méthode peu coûteuse et évolutive pour rendre les surfaces telles que les téléphones et l’équipement hospitalier beaucoup moins susceptibles de propager des maladies.
The downsides of disinfectants
Les inconvénients des désinfectants
Current methods for combating the spread of viruses via surfaces usually involves cleaning to remove dirt and disinfection to remove hidden contaminants.
Les méthodes actuelles pour combattre la propagation des virus par les surfaces impliquent généralement le nettoyage pour enlever la saleté et la désinfection pour éliminer les contaminants cachés.
Disinfectant must remain wet for some time to kill germs. This can be challenging in some real-world settings.
Le désinfectant doit rester humide pendant un certain temps pour tuer les germes. Cela peut être difficile dans certains environnements réels.
Surfaces can also be recontaminated quickly when other people touch them. And disinfection often involves the use of harsh chemicals which can damage equipment and the environment.
Les surfaces peuvent également être rapidement recontaminées lorsque d’autres personnes les touchent. Et la désinfection implique souvent l’utilisation de produits chimiques agressifs qui peuvent endommager l’équipement et l’environnement.
Scientists have previously developed antiviral surface modifications. These strategies often involve incorporating materials such as graphene or tannic acid and other natural agents into personal protective equipment such as masks, gloves, goggles, hard hats, and respirators.
Les scientifiques ont développé par le passé des modifications de surface antivirales. Ces stratégies impliquent souvent l’incorporation de matériaux tels que le graphène ou l’acide tannique et d’autres agents naturels dans les équipements de protection individuelle tels que les masques, les gants, les lunettes, les casques et les respirateurs.
These coatings are efficient. But they can pose a risk to human health. They can also be environmental hazards due to chemical leaching and have declining effectiveness over time as the potency of the active ingredients weakens.
Ces revêtements sont efficaces. Mais ils peuvent présenter un risque pour la santé humaine. Ils peuvent également constituer des dangers environnementaux en raison du lessivage chimique et voir leur efficacité diminuer avec le temps à mesure que la puissance des ingrédients actifs faiblit.
A decade-long journey
Un voyage de dix ans
Our journey toward a virus-bursting surface started more than a decade ago.
Notre voyage vers une surface destructrice de virus a commencé il y a plus d’une décennie.
We initially aimed to engineer a surface so smooth that germs would simply slide off. Surprisingly, we discovered the opposite. Bacteria adhere quite readily to nanoscopically smooth surfaces.
Nous avions initialement pour objectif d’ingénieriser une surface si lisse que les germes glisseraient simplement dessus. Étonnamment, nous avons découvert le contraire. Les bactéries adhèrent assez facilement aux surfaces nanoscopiquement lisses.
Nature offers examples of bacteria-free surfaces. Take the water-repelling wings of cicadas and dragonflies. While these wings are self-cleaning, they act less by repelling bacteria and more as natural bactericides. That is, they kill bacteria. Natural bactericides are nature-derived “agents” that can kill germs, rather than inhibit their growth.
La nature offre des exemples de surfaces exemptes de bactéries. Prenons les ailes hydrophobes des cigales et des libellules. Bien que ces ailes soient auto-nettoyantes, elles agissent moins en repoussant les bactéries qu’en tant que bactériocides naturels. C’est-à-dire qu’elles tuent les bactéries. Les bactériocides naturels sont des « agents » dérivés de la nature qui peuvent tuer les germes, plutôt que d’inhiber leur croissance.
Experiments my colleagues and I did with gold-coated wings confirmed this bacteria-killing effect is not driven by surface chemistry, but rather by topography.
Des expériences menées par mes collègues et moi avec des ailes revêtues d’or ont confirmé que cet effet bactéricide n’est pas dû à la chimie de surface, mais plutôt à la topographie.
The physical nanostructures on the surface essentially force bacterial cell membranes to stretch and rupture.
Les nanostructures physiques de la surface forcent essentiellement les membranes cellulaires bactériennes à s’étirer et à se rompre.
Our earlier work showed that nanospike-covered silicon effectively destroys viruses on contact. But its rigid nature restricts its use on complex objects.
Nos travaux antérieurs ont montré que le silicium recouvert de nanospicules détruit efficacement les virus au contact. Mais sa nature rigide limite son utilisation sur des objets complexes.
A lightweight, flexible and virus-bursting material
Un matériau léger, flexible et destructeur de virus
In this new study, we addressed this problem by creating a virus-bursting material that was lightweight, cost-effective and flexible.
Dans cette nouvelle étude, nous avons abordé ce problème en créant un matériau destructeur de virus qui était léger, rentable et flexible.
This material is a thin acrylic film covered in thousands and thousands of ultra fine pillars. The nanotextured materials are smooth to touch. However, these nanopillars grab and stretch a virus’s outer shell until it ruptures. This kills viruses through mechanical force.
Ce matériau est un film acrylique mince recouvert de milliers et de milliers de piliers ultra fins. Les matériaux nanostructurés sont lisses au toucher. Cependant, ces nanopiliers agrippent et étirent la coque externe d’un virus jusqu’à ce qu’elle se rompe. Cela tue les virus par force mécanique.
Lab tests with hPIV 3, which causes bronchiolitis and pneumonia, found up to 94% of virus particles were ripped apart or fatally damaged within an hour of contact with this material.
Des tests en laboratoire avec le hPIV 3, qui provoque des bronchiolites et des pneumonies, ont montré que jusqu’à 94 % des particules virales étaient déchirées ou gravement endommagées dans l’heure suivant le contact avec ce matériau.
We discovered the distance between nanopillars matters far more than their height, with tightly packed pillars about 60 nanometres apart working best.
Nous avons découvert que la distance entre les nanopiliers est beaucoup plus importante que leur hauteur, les piliers étroitement espacés à environ 60 nanomètres étant les plus efficaces.
The mould we used to create this material can be easily scaled to provide wide-ranging industrial opportunities, from food packaging to public transport systems to hospital equipment and office desks.
Le moule que nous avons utilisé pour créer ce matériau peut être facilement mis à l’échelle pour offrir des opportunités industrielles variées, de l’emballage alimentaire aux systèmes de transport public, en passant par l’équipement hospitalier et les bureaux.
Nanostructured surfaces are built for durability. But they are susceptible to the same physical, chemical, and environmental stressors as any other material, and will degrade over time.
Les surfaces nanostructurées sont conçues pour la durabilité. Mais elles sont sensibles aux mêmes stress physiques, chimiques et environnementaux que tout autre matériau, et se dégraderont avec le temps.
Much remains to be discovered in the search for germ-free surfaces. But these nanotextured surfaces have enormous potential in the fight against viruses and provide an alternative to traditional, chemical-based methods.
Il reste beaucoup à découvrir dans la recherche de surfaces sans germes. Mais ces surfaces nanostructurées ont un énorme potentiel dans la lutte contre les virus et offrent une alternative aux méthodes traditionnelles à base de produits chimiques.
Elena Ivanova does not work for, consult, own shares in or receive funding from any company or organisation that would benefit from this article, and has disclosed no relevant affiliations beyond their academic appointment.
Elena Ivanova ne travaille pas pour, ne consulte pas, ne détient pas d’actions ni ne reçoit de financement de la part d’aucune entreprise ou organisation qui bénéficierait de cet article, et n’a divulgué aucune affiliation pertinente au-delà de sa nomination universitaire.
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On ne peut pas savoir si Donald Trump a la démence. Même s’il en avait, cela n’excuserait pas ses actions.
We can’t know if Donald Trump has dementia. Even if he did, it wouldn’t excuse his actions
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Venise coule – nous avons analysé tous les plans pour la sauver, et aucun ne préserverait la ville telle que nous la connaissons
Venice is sinking – we analysed every plan to save it, and none would preserve the city as we know it