Si una gota respiratoria de una persona infectada con COVID-19 cae sobre una superficie, se convierte en una posible fuente de propagación de enfermedades. Esto se conoce como la ruta fómite de propagación de la enfermedad, en el 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 unos minutos, se puede 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, incluyendo el coronavirus que causa COVID-19? En Física de fluidos , Los investigadores de IIT Bombay presentan su trabajo que explora cómo se puede acelerar la tasa de evaporación de las películas delgadas residuales ajustando la humectabilidad de las superficies y creando microtexturas geométricas en ellas.

Una superficie diseñada de manera óptima hará que la carga viral decaiga rápidamente, lo que hace 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 el aumento de la presión de separación dentro de la película delgada residual, que acelerará el secado de la película fina, "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.

"Adaptar continuamente cualquiera de estos parámetros no lograría los mejores resultados, "dijo Amit Agrawal, un coautor. "El efecto antiviral más conductivo se encuentra dentro de un rango optimizado tanto de humectabilidad como de textura".

Si bien estudios anteriores informaron efectos antibacterianos al diseñar superficies superhidrofóbicas (repele el agua), su trabajo indica que el diseño de la superficie antiviral se puede lograr mediante la hidrofilicidad de la superficie (atrae el agua).

"Nuestro trabajo actual demuestra que el diseño de superficies anti-COVID-19 es posible, "dijo Janini Murallidharan, un coautor. "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 descubrieron que las superficies con pilares más altos y compactos, con un ángulo de contacto de unos 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. equipo médico o de patología, así como superficies tocadas con frecuencia, como manijas de puertas, pantallas de teléfonos inteligentes, o superficies dentro de áreas propensas a brotes.

"En el futuro, Nuestro modelo puede extenderse fácilmente a enfermedades respiratorias como la influenza A, que se propagan por transmisión fomite, "dijo Rajneesh Bhardwaj, un coautor. "Dado que analizamos los efectos antivirales mediante 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 ".