Las superficies se pueden diseñar con propiedades antivirales para mitigar el COVID-19.

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 fómite de propagación de la enfermedad, en la que la fase acuosa de la gotita respiratoria sirve como medio para la supervivencia del virus.

La vida útil de la gota respiratoria determina la probabilidad de que una superficie propague un virus. Mientras que el 99,9% del contenido líquido de la gota se evapora en pocos minutos, una fina película residual que permite virus sobrevivir puede quedarse atrás.

Esto plantea la pregunta: ¿es posible diseñar superficies para reducir el tiempo de supervivencia de los virus, incluido el coronavirus Causa COVID-19? Adentro Física de fluidos, Investigadores de IIT Bombay presentan su trabajo explorando cómo se puede acelerar la tasa de evaporación de películas residuales delgadas ajustando la humectabilidad de las superficies y creando microtexturas geométricas en ellas.

Una superficie con un diseño ideal hará que la carga viral disminuya rápidamente, lo que hará que sea menos probable que contribuya a la propagación de virus.

«En términos de física, la energía interfacial sólido-líquido se incrementa mediante una combinación de nuestra ingeniería de superficie propuesta y una mayor presión de desconexión dentro de la película delgada residual, lo que acelerará el secado de la película delgada», dijo Sanghamitro Chatterjee, autor principal y un becario postdoctoral en el departamento de ingeniería mecánica.

Los investigadores se sorprendieron al descubrir que la combinación de humectabilidad de la superficie y textura física determina sus propiedades antivirales.

«La adaptación continua de cualquiera de estos parámetros no lograría los mejores resultados», dijo Amit Agrawal, coautor. «El efecto antivírico más conductivo se encuentra dentro de un rango optimizado de humectabilidad y textura».

Si bien estudios anteriores han informado efectos antibacterianos que proyectan superficies superhidrofóbicas (el agua repele), su trabajo indica que el diseño de superficies antivirales se puede lograr mediante superficie hidrofilicidad (atrae el agua).

«Nuestro trabajo actual demuestra que es posible diseñar superficies anti-COVID-19», dijo Janini Murallidharan, coautora. «También proponemos una metodología de diseño y proporcionamos los parámetros necesarios para diseñar superficies con el menor supervivencia del virus veces. «

Los investigadores encontraron que las superficies con columnas más altas y compactas, con un Angulo de contacto de aproximadamente 60 grados, muestran 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, médicos o patológicos, así como superficies tocadas con frecuencia, como manijas de puertas, pantallas de teléfonos inteligentes o superficies en áreas sujetas a brotes.

«En el futuro, nuestro modelo puede extenderse fácilmente a enfermedades respiratorias como la influenza A, que se propaga a través de la transmisión de fómites», dijo Rajneesh Bhardwaj, coautor. «Al analizar los efectos antivirales mediante un modelo genérico independiente de la geometría específica de la textura, es posible fabricar cualquier estructura geométrica en base a diferentes técnicas de fabricación – haces de iones enfocados o corrosión química – para obtener el mismo resultado».