ऑस्ट्रेलिया में आरएमआईटी विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने हाल ही में नैनो-बनावट वाली संरचना के साथ एक सिलिकॉन-आधारित सतह सामग्री विकसित की है। सतह नग्न आंखों के लिए अदृश्य अल्ट्रा-फाइन नैनो-पिलर स्पाइक्स से ढकी हुई है, जो वायरस के बाहरी आवरण को भौतिक रूप से छेद सकती है, जिससे वायरस की संक्रमित करने की क्षमता काफी कमजोर हो जाती है। शोधकर्ताओं का कहना है कि भविष्य में साझा स्थानों में रोग संचरण के जोखिम को कम करने के लिए इस सामग्री का उपयोग मोबाइल फोन स्क्रीन, कीबोर्ड और अस्पताल के डेस्कटॉप जैसी उच्च-स्पर्श वाली सतहों पर किए जाने की उम्मीद है।
रिपोर्ट में बताया गया है कि कार्यालयों और अस्पतालों जैसे सार्वजनिक वातावरण में, लोग वायरस कणों वाली छोटी बूंदों को अंदर लेने से संक्रमित हो सकते हैं, या वे दरवाज़े के हैंडल और काउंटरटॉप्स जैसी दूषित सतहों के संपर्क में आने से संक्रमित हो सकते हैं। सामग्री विज्ञान के क्षेत्र में यह नया विकास बेहद छोटी "स्पाइक संरचनाओं" की मदद से इस समस्या को कम करने की कोशिश कर रहा है।
नई सामग्री सिलिकॉन से बनी है, इसमें एंटी-रिफ्लेक्टिव गुण हैं और यह नग्न आंखों को काला दिखाई देता है। इसकी कुंजी बड़ी संख्या में सतह पर व्यवस्थित अत्यंत नुकीले सिरे वाले नैनोपिलर में निहित है। ये संरचनाएं वायरस कणों की लिपिड बाहरी झिल्ली को छेद सकती हैं, जिससे वायरस "विस्फोट" हो जाता है और अपनी मूल संरचनात्मक अखंडता खो देता है। शोध से पता चलता है कि एक बार इस तरह से वायरस नष्ट हो जाने पर 6 घंटे के भीतर इसकी संक्रामकता लगभग पूरी तरह खत्म हो जाती है।
प्रभाव को सत्यापित करने के लिए, अनुसंधान टीम ने तुलनात्मक प्रयोगों के लिए दो अलग-अलग सिलिकॉन सतहों पर एक सामान्य श्वसन वायरस, मानव पैरेन्फ्लुएंजा वायरस टाइप 3 (hPIV-3) की बूंदों को रखा: एक नैनो-बनावट वाली सतह थी जो लाखों छोटे स्पाइक्स से ढकी हुई थी, और दूसरी एक चिकनी और सपाट सिलिकॉन सतह थी। शोधकर्ताओं ने 6 घंटे तक की अवलोकन अवधि के दौरान वायरस और विभिन्न सतह बनावटों के बीच बातचीत को ट्रैक करने के लिए उच्च-शक्ति सूक्ष्मदर्शी और प्रयोगशाला संक्रामकता परीक्षण विधियों का उपयोग किया।
प्रायोगिक परिणाम बताते हैं कि ये माइक्रो-स्पाइक्स अनगिनत महीन सुइयों की तरह हैं जो सीधे वायरस के बाहर सुरक्षात्मक वसायुक्त झिल्ली को छेद सकते हैं, जिससे वायरस के कण ढह जाते हैं और संरचनात्मक स्थिरता खो देते हैं। इसके विपरीत, चिकनी सतहों पर रहने वाले वायरस अधिकतर बरकरार और खतरनाक रहते हैं, जबकि ऐसी कांटेदार सतहों पर 96% संक्रामक वायरस 6 घंटे के भीतर नष्ट हो जाते हैं। इससे पता चलता है कि यह यांत्रिक "नैनो-स्पाइक" डिज़ाइन जहरीले रसायनों पर भरोसा किए बिना रोगजनकों को प्रभावी ढंग से निष्क्रिय कर सकता है।
नैनोटेक्स्चर सामग्रियों पर मौजूदा शोध को मिलाकर, अनुसंधान टीम का मानना है कि यह तकनीक सैद्धांतिक रूप से SARS-CoV-2, रेस्पिरेटरी सिंकाइटियल वायरस (RSV), राइनोवायरस (RV), और मानव कोरोनोवायरस NL63 सहित विभिन्न प्रकार के वायरस पर समान भूमिका निभाने की उम्मीद है। हालाँकि, इन वायरस के लिए एक-एक करके कोई विशेष परीक्षण नहीं किया गया है। इसके अलावा, इस सामग्री ने कुछ बैक्टीरिया को रोकने में भी कुछ प्रभावशीलता दिखाई है, जो दर्शाता है कि इसकी अनुप्रयोग क्षमता एंटी-वायरल परिदृश्यों तक सीमित नहीं हो सकती है।
शोधकर्ताओं का मानना है कि यह उपलब्धि नई सुरक्षा सामग्रियों और सतह कोटिंग्स के विकास के लिए जगह खोलती है, जिसका उपयोग भविष्य में दैनिक उत्पादों की स्वच्छ सुरक्षा में सुधार के लिए व्यापक रूप से किया जा सकता है। पेपर के पहले लेखक सैमसन माह ने कहा कि भविष्य में, लोग मोबाइल फोन स्क्रीन, कीबोर्ड, अस्पताल के डेस्कटॉप और इस फिल्म से ढकी अन्य सतहों को देख पाएंगे, जो कठोर रसायनों के उपयोग के बिना संपर्क के बाद वायरस को तुरंत निष्क्रिय कर सकते हैं। उन्होंने यह भी बताया कि टीम द्वारा विकसित मोल्ड को रोल-टू-रोल विनिर्माण प्रक्रिया के लिए अनुकूलित किया जा सकता है, जिसका अर्थ है कि भविष्य में मौजूदा फैक्ट्री उपकरणों का उपयोग करके एंटीवायरल प्लास्टिक फिल्मों का बड़े पैमाने पर उत्पादन होने की उम्मीद है।
हालाँकि, प्रयोगशाला परिणामों से व्यावसायिक अनुप्रयोगों की ओर बढ़ने के लिए और अधिक अनुकूलन की आवश्यकता है। शोधकर्ताओं ने कहा कि अगला कदम वायरस को मारने में सामग्री की दक्षता में सुधार करने के लिए नैनोटेक्स्चर डिजाइन में सुधार जारी रखना है। माह ने बताया कि जब नैनोपिलर को अधिक बारीकी से व्यवस्थित किया जाता है, तो अधिक स्पाइक्स एक ही समय में एक ही वायरस कण पर कार्य कर सकते हैं, जिससे वायरस शेल को टूटने की सीमा तक खींच लिया जाता है, जिससे विनाशकारी प्रभाव और बढ़ जाता है।
बताया गया है कि शोध के नतीजे "एडवांस्ड साइंस" में प्रकाशित हुए हैं।