Una superficie con un diseño inmejorable puede acelerar la descomposición de la carga vírico
Si una gota respiratoria de una persona infectada con COVID-19 cae sobre una superficie, se convierte en una posible fuente de propagación de la enfermedad. Esto se conoce como la vía de propagación de la enfermedad, en la que la fase acuosa de la gota respiratoria actúa como un medio para que el virus sobreviva.
La duración de la gota respiratoria determina la probabilidad de que una superficie propague un virus. Si bien el 99,9% del contenido líquido de la gota se evapora en minutos, es posible dejar una película delgada residual que permite que el virus sobreviva.
Esto plantea la pregunta: ¿Es posible diseñar superficies para reducir el tiempo de supervivencia de los virus, incluido el coronavirus que causa COVID-19? En Física de fluidos, de AIP Publishing, los investigadores de IIT Bombay presentan su trabajo que explora cómo se puede acelerar la tasa de evaporación de las películas delgadas residuales regulando la humectabilidad de las superficies y creando microestructuras geométricas en ellas.
Una superficie con un diseño óptimo degradará rápidamente la carga viral, lo que hará que sea menos probable que contribuya a la propagación de virus.
«En términos de física, la energía interfacial sólido-líquido se mejora mediante una combinación de nuestra ingeniería de superficie propuesta y al aumentar la presión de separación dentro de la película delgada residual, lo que acelerará el secado de la película delgada», dijo Sanghamitro. Chatterjee, autor principal y becario postdoctoral en el departamento de ingeniería mecánica.
Los investigadores se sorprendieron al descubrir que la combinación de la humectabilidad de una superficie y su textura física determina sus propiedades antivirales.
«La personalización continua de cualquiera de estos parámetros no produciría los mejores resultados», dijo Amit Agrawal, coautor. «El efecto antivírico más conductivo se encuentra en un rango optimizado de humectabilidad y textura».
Si bien estudios anteriores informaron efectos antibacterianos al diseñar superficies superhidrofóbicas (repelentes al agua), su trabajo indica que el diseño de superficie antiviral se puede lograr mediante la hidrofilia de la superficie (atrae agua).
«Nuestro trabajo actual demuestra que el diseño de la superficie COVID-19 es posible», dijo Janini Murallidharan, coautora. «También proponemos una metodología de diseño y proporcionamos los parámetros necesarios para diseñar superficies con los tiempos de supervivencia de virus más cortos».
Los investigadores encontraron que las superficies con pilares más altos y más cercanos, con un ángulo de contacto de aproximadamente 60 grados, exhiben el efecto antiviral más fuerte o el tiempo de secado más corto.
Este trabajo allana el camino para la fabricación de superficies antivirales que serán útiles en el diseño de equipos hospitalarios, equipos médicos o patológicos, así como superficies tocadas con frecuencia, como pomos de puertas, pantallas de teléfonos inteligentes o superficies dentro de áreas propensas a epidemias.
«En el futuro, nuestro modelo se puede extender fácilmente a enfermedades respiratorias como la influenza A, que se transmite a través de la transmisión de fomite», dijo Rajneesh Bhardwaj, coautor. «Debido a que analizamos los efectos antivirales de un modelo genérico independiente de la geometría específica de la textura, es posible fabricar cualquier estructura geométrica basada en diferentes técnicas de fabricación (haces de iones enfocados o grabado químico) para lograr el mismo resultado».
Fuente de la historia:
Materiales proporcionados por Instituto Americano de Física. Nota: El contenido se puede cambiar según el estilo y la longitud.