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Elles éclatent dans les bulles de savon, traversent l’eau potable à la nage, se répandent par la toux. De minuscules microbes infectieux – du virus qui cause le COVID-19 aux bactéries d’origine hydrique – tuent des millions de personnes dans le monde chaque année. Maintenant, des ingénieurs étudient comment les surfaces d’oxyde de zinc et le barattage hydrodynamique naturel, ont le pouvoir de tuer les agents pathogènes.

Une surface qui tue des agents pathogènes

« La contamination bactérienne des surfaces communes et de l’eau potable a toujours été la principale voie de transmission des graves maladies, entraînant souvent la mort », a déclaré Abinash Tripathy, chercheur en génie mécanique, à l’EPF de Zurich. « Notre objectif était de concevoir une surface qui puisse répondre à ces deux problèmes ».
Son groupe a submergé du zinc propre dans de l’eau chaude pendant 24 heures, ce qui a formé une surface d’oxyde de zinc recouverte de nano-aiguilles pointues. Puis ils ont introduit la bactérie E. coli.
Cette surface tue très efficacement presque toutes les bactéries cultivées sur elle. Et la plus grande surprise ? Lorsqu’on est assis dans de l’eau contaminée, cette surface tue toutes les E. coli d’origine hydrique en trois heures – même les bactéries auxquelles elle n’a pas touché.
Cette désinfection de l’eau à distance fonctionne parce que le processus génère une espèce d’oxygène réactif, qui endommage les parois cellulaires des bactéries.  Dans les pays d’Asie du Sud-Est et d’Afrique où l’eau potable est rare, les méthodes actuelles de désinfection de l’eau par le Soleil prennent jusqu’à 48 heures et nécessitent une intensité minimale de lumière solaire. Cette nouvelle surface d’oxyde de zinc accélère le processus de désinfection et ne nécessite pas de lumière.

Écologique simple et économique

« Cette surface peut être utilisée pour désinfecter l’eau dans les régions éloignées à un coût très faible », a déclaré M. Tripathy. « La technique de fabrication est écologique, simple et économique ».
Les pathogènes de surface et les pathogènes d’origine hydrique ne sont pas les seuls à être tuée. Comme la pandémie de COVID-19 s’est renforcée, les virus et les bactéries transmissibles par l’air constituent un sérieux défi mondial pour la désinfection.
Les gouttelettes mêmes qui transportent les agents pathogènes dans l’air, peuvent jouer un rôle dans leur destruction. Dans les microsecondes où les gouttelettes se forment, leurs fluides se réarrangent rapidement, ce qui stresse les microbes qui s’y trouvent. Il se produit un peu la même chose avec les virus, et cette surface peut agir sur eux, comme sur les bactéries.
Ces recherches pourraient aider à expliquer pourquoi les agents pathogènes survivent dans certaines gouttelettes et pas dans d’autres. « Nous nous sommes concentrés sur la quantification des facteurs de stress présents dans ces gouttelettes », a déclaré Oliver McRae, un ingénieur en mécanique des fluides. « Nous espérons que cela sera utilisé à l’avenir dans le cadre d’un modèle plus large pour prédire la transmission des maladies par les aérosols. »

Les chercheurs ont présenté leurs premières conclusions

Le groupe de l’ETH Zurich, de l’IIT Ropar India et de l’Empa, en Suisse, a présenté ses premières conclusions lors de la 73e réunion annuelle de la division de la dynamique des fluides de l’American Physical Society.
Source : American Physical Society
Crédit photo : StockPhotoSecrets