Non possiamo realizzare tutto in rame, ma forse un sottile rivestimento contenente rame potrebbe proteggerci da batteri e virus? Rivestire le superfici con un sottile strato di rame ha il potenziale per uccidere più velocemente il virus che causa COVID-19. Un team di ricerca ingegneristica ha testato rivestimenti 1000 volte più sottili di un capello umano.
La pandemia di COVID-19 ci ha insegnato a prestare maggiore attenzione alla disinfezione. Per questo usiamo varie soluzioni, come l’alcol. Ma cosa succederebbe se alcune superfici si disinfettassero da sole? Il rame può farlo e, secondo un nuovo studio dell’Università di Waterloo, un rivestimento molto sottile contenente rame può fare la differenza in questo senso.
Nell’antichità la gente sapeva che il rame era speciale. Gli antichi avevano notato che mangiare in piatti di rame riduce il rischio di diarrea. Non conoscevano il meccanismo migliaia di anni fa, ma lo usavano perchè si erano resi conto che il rame uccide batteri e virus. Oggi sappiamo con certezza che il rame uccide i batteri e i virus che lo toccano. Praticamente esplodono al contatto.
I ricercatori hanno scoperto che l’utilizzo di un rivestimento a film sottile di rame o composti di rame sulle superfici potrebbe migliorare la capacità del rame di inattivare o distruggere il virus SARS-CoV-2 responsabile del COVID-19.
In uno studio iniziato subito dopo la pandemia di marzo 2020, gli studenti laureati in ingegneria dell’Università di Waterloo hanno studiato come sei diversi rivestimenti sottili di metallo e ossido hanno interagito con HCov-229E, un coronavirus geneticamente simile a SARS-CoV-2 ma più sicuro da lavorare con.
“Mentre esistevano già alcuni dati sulla durata del virus su superfici comuni come acciaio inossidabile, plastica e rame, la durata del virus sui rivestimenti ingegnerizzati era meno compresa“, ha affermato Kevin Mussleman, ingegnere dell’Università di Waterloo che ha condotto lo studio.
Il team di Waterloo ha collaborato con i ricercatori della Wilfrid Laurier University che hanno testato l’efficacia dei rivestimenti antivirali su vetro e tessuto per maschere N95.
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I test hanno comportato il deposito di rivestimenti che erano circa 1.000 volte più sottili di un capello umano, quindi l’immersione del vetro e del tessuto rivestiti in una soluzione virale o l’esposizione a goccioline più piccole della soluzione virale. Dopo aver rimosso il virus dai rivestimenti, ogni estratto è stato posto a contatto con cellule sane e misurato per la sua capacità di replicarsi.
I risultati hanno mostrato che gli altri rivestimenti non avevano gli stessi effetti antivirali del rame o di un composto lo contenesse.
Inoltre, i ricercatori hanno scoperto che in alcuni casi “film sottili di rame su scala nanometrica possono staccarsi dalla superficie e dissolversi rapidamente in goccioline contenenti virus, migliorando l’effetto virucida”, ha affermato l’autore principale dello studio Louis Delumeau, che si è recentemente laureato a Waterloo in ingegneria delle nanotecnologie. “C’è un’opportunità di personalizzare il rivestimento in modo da migliorare la sua interazione con la gocciolina virale e l’effetto antivirale”, ha aggiunto Musselman.
Il rivestimento potrebbe migliorare le maschere
Sebbene indossare una maschera sia un modo efficace per prevenire la diffusione di COVID-19, Delumeau ha affermato che l’aggiunta di un rivestimento antivirale contenente rame all’esterno del materiale protettivo o di un filtro interno potrebbe aggiungere un ulteriore livello di sicurezza.
“Non solo una maschera che copra naso e bocca limiterebbe notevolmente la trasmissione del virus, ma l’aggiunta di un rivestimento come quello che abbiamo sviluppato potrebbe effettivamente uccidere rapidamente il virus e ridurre la quantità di diffusione del virus”, ha affermato. Il rivestimento antivirale dei ricercatori potrebbe essere applicato anche alle superfici pubbliche ad alto contatto.
Il gruppo di ricerca di Waterloo sta sviluppando tecniche di rivestimento per maschere e continua a esplorare il processo di dissoluzione per gocce di dimensioni più piccole, oltre a studiare come controllare l’adesione dei film di rame a varie superfici.
Lo studio, “Efficacia dei rivestimenti a film sottile antivirale di metallo e ossido di metallo contro il coronavirus umano 229E”, scritto da Louis Delumeau, Hatameh Asgarimoghaddam, Tamiru Alkie, Alexander James Bryan Jones, Samantha Lum, Kissan Mistry, Marc G. Aucoin, Stephanie DeWitte-Orr e Kevin P. Musselman è stato recentemente pubblicato sulla rivista APL Materials.
Gli scienziati hanno testato vari rivestimenti metallici dall’inizio di questa pandemia globale da SARS-CoV-2. Hanno spruzzato alcuni rivestimenti antibatterici e antivirali su maschere di vetro e N95 e poi hanno messo questi oggetti di prova in soluzioni virali. Quindi i ricercatori hanno raccolto virus da quei rivestimenti e ne hanno controllato il sostentamento. I rivestimenti contenenti rame si sono rivelati i più efficaci nell’uccidere HCov-229E, un coronavirus geneticamente simile a SARS-CoV-2 (solo più sicuro con cui lavorare).
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E un rivestimento molto sottile fornisce una protezione significativa dai virus. In effetti, il rivestimento utilizzato in questo studio era 1.000 volte più sottile di un capello umano. Inoltre, scaglie o composti di rame si sono separate dalla superficie e hanno ucciso alcuni virus nella soluzione stessa. Niente funziona in modo efficiente quanto il rame in questo senso e gli scienziati pensano che rivestimenti del genere potrebbero essere utilizzati per migliorare la protezione delle maschere mediche e rendere le superfici degli Ospedali molto più sicure.
Ma perché il rame uccide i virus? Bene, se guardassi molto da vicino un atomo di rame, noteresti un elettrone libero che fluttua nel guscio esterno. Questo elettrone rende il rame desideroso di partecipare alle reazioni di riduzione dell’ossigeno, che in caso di virus li fa esplodere al contatto. La stessa caratteristica rende il rame un ottimo conduttore di calore ed elettricità.
Forse prima o poi questo rivestimento verrà utilizzato per proteggere le superfici comunemente presenti in luoghi pubblici, Ospedali e laboratori. Il rame può anche migliorare l’efficacia delle maschere. È bello sapere che queste grandi caratteristiche del rame erano note alle persone fin dai tempi antichi.
Fonte: Università di Waterloo
