Учёные создали материал, который физически разрывает вирусы по примеру крыльев насекомых

Ежедневно человек касается сотен поверхностей: от поручней в транспорте до сенсорных экранов смартфонов. Именно этот путь является критическим для распространения патогенов. Контакт с загрязнённым предметом, а затем с лицом — классический механизм инфицирования, который традиционно пытаются разорвать с помощью дезинфекции.

Детали

Несмотря на широкое использование, химические антисептики имеют существенные недостатки:

• Кратковременное действие: средство эффективно только пока оно влажное, а поверхности быстро загрязняются повторно.
• Экологический вред: агрессивные вещества могут повреждать оборудование и накапливаться в окружающей среде.
• Резистентность: частое использование химикатов способствует появлению микроорганизмов, устойчивых к лечению.

Новое научное исследование предлагает радикально новый подход. Учёные обратились к природе, изучая крылья цикад и стрекоз. Выяснилось, что эти поверхности стерильны не благодаря химическому составу, а из-за уникальной нанотопографии.

• Учёные превзошли потолок эффективности солнечных панелей, 130% квантового выхода

Физические структуры на крыльях насекомых действуют как механические бактерициды: они не подавляют рост бактерий, а буквально разрывают их оболочки при контакте.

Механическое уничтожение вирусов

На основе этих наблюдений был создан инновационный материал — тонкая акриловая плёнка, покрытая тысячами наностолбиков. Эти элементы настолько малы, что поверхность остаётся гладкой на ощупь, но для вирусов она становится смертельной ловушкой.

Принцип действия: Когда вирусная частица попадает на плёнку, наностолбики захватывают и растягивают её внешнюю оболочку до момента разрыва. Это физическое разрушение делает дальнейшее инфицирование невозможным.

Результаты тестирования: В ходе лабораторных испытаний с вирусом парагриппа человека типа 3 (hPIV-3), который вызывает пневмонию, было установлено:

• До 94% вирусных частиц погибают или получают критические повреждения в течение первого часа контакта.
• Эффективность зависит не от высоты наностолбиков, а от плотности их расположения — оптимальное расстояние составляет около 60 нанометров.

Эта технология экономически выгодна и легко масштабируется. Гибкий акриловый материал можно использовать для покрытия:

• Экранов мобильных устройств и гаджетов.
• Медицинского оборудования в больницах.
• Столов, стульев и элементов систем общественного транспорта.
• Упаковки пищевых продуктов.

Хотя наноструктурированные поверхности также со временем изнашиваются, они являются перспективной и безопасной альтернативой токсичным химикатам в борьбе за стерильность общественных пространств.

Доктор Чжи Сун Чжан и его команда изобрели гаджет, который превращает грязный воздух в электричество. Устройство работает просто: оно “ловит” молекулы углекислого газа и оксидов азота, а химическая реакция внутри сразу же вырабатывает ток. Генератору не нужны батарейки или розетка — он сам создаёт энергию прямо из вредных выбросов.