Os cientistas criaram uma fina película plástica que pode destruir fisicamente os vírus no momento em que atingem a sua superfície. A descoberta poderia ajudar a reduzir a propagação de doenças a partir de itens tocados com frequência, como smartphones, teclados e equipamentos hospitalares.
Além de sua eficácia, o material também foi projetado para ser prático para uso em ambientes do mundo real. Ao contrário das superfícies antivírus anteriores feitas de metais ou silício, esta nova abordagem utiliza plásticos flexíveis que podem ser fabricados em grande escala.
Como os nanopilares destroem os vírus
O filme é feito de acrílico e coberto por estruturas extremamente pequenas conhecidas como nanobastões. Essas pequenas características agarram o vírus e esticam sua camada externa até que ele se desintegre. Em vez de depender de desinfetantes químicos, a superfície utiliza força mecânica para desativar o vírus.
Pesquisa publicada em Ciência avançada descobriram que esse método de alongamento é mais eficaz do que projetos anteriores que tentavam hackear vírus.
Exames laboratoriais mostram forte inativação do vírus
Em experiências com o vírus da parainfluenza humana 3 (hPIV-3), que causa bronquiolite e pneumonia, os resultados foram surpreendentes. Dentro de uma hora após o contato, cerca de 94% das partículas do vírus foram rompidas ou tão gravemente danificadas que não puderam mais se reproduzir e causar infecção.
O principal autor do estudo e candidato a doutorado, Samson Mach, da Universidade RMIT da Austrália, disse que a equipe usou deliberadamente materiais baratos que podem ser facilmente fabricados.
“À medida que as ferramentas de nanofabricação melhoram, nossos resultados fornecem um guia mais claro sobre quais nanopadrões funcionam melhor para matar vírus”, disse ele.
“Um dia poderemos ter superfícies como telas de telefones, teclados e mesas de hospitais revestidas com esta película que mata vírus em contato sem o uso de produtos químicos agressivos.
“Nosso molde pode ser adaptado para produção rolo a rolo, o que significa que filmes de polietileno antivírus podem ser produzidos em escala usando equipamentos de fábrica existentes.”
Por que a distância entre os nanopés é mais importante
Os pesquisadores também descobriram que a proximidade dos nanopilares desempenha um papel muito maior do que a sua altura.
“Ao variar o espaçamento e a altura dos nanopilares, descobrimos que o quão firmemente eles estão agrupados é muito mais importante do que a sua altura para quebrar os vírus”, disse Mach.
“Quando os nanopilares estão mais próximos, mais deles podem pressionar o mesmo vírus ao mesmo tempo, esticando sua camada externa a ponto de quebrar”.
Uma regra simples para projetar superfícies que eliminam vírus
Trabalhos anteriores com materiais sólidos, como o silício com nano pontas, mostraram que os vírus podem ser fisicamente destruídos. Este estudo expande essa ideia, mostrando que tanto elementos pontiagudos quanto rombos em nanoescala podem ser eficazes quando posicionados corretamente.
As descobertas sugerem um princípio de design claro: quanto mais próximas as nanoestruturas, como pontas ou nanopilares, estiverem umas das outras, mais eficazmente elas matam os vírus.
As características mais altas foram obtidas em superfícies onde os nanopilares foram colocados a uma distância de cerca de 60 nanômetros um do outro. Aumentar esta distância para 100 nanômetros reduziu o efeito antiviral, enquanto uma distância de 200 nanômetros quase o eliminou.
Próximos passos e potencial real
Até agora, a pesquisa concentrou-se no hPIV-3, que é um vírus envelopado com uma camada externa gordurosa. A equipe agora planeja testar vírus menores e sem envelope para determinar até que ponto a tecnologia pode ser aplicada.
Um vírus com envelope tem uma camada frágil e gordurosa ao seu redor que é mais fácil de romper com os nanopilares, enquanto um vírus sem envelope não possui essa camada externa, tornando-o mais difícil de matar.
Os cientistas também querem estudar o quão bem o filme texturizado funciona em superfícies curvas, já que a curvatura pode alterar a distância entre os nanopilares.
A coautora da pesquisa, professora emérita Alena Ivanova, da RMIT, disse que a equipe estava ansiosa para avançar para aplicações no mundo real.
“Acreditamos que esta texturização é uma forte candidata para o uso diário e estamos prontos para trabalhar com empresas para refiná-la para produção em larga escala”, disse ela.
