Masque auto-désinfectant qui inactive les virus

Qu'ils soient en cellulose ou en tissu, les masques de protection sont devenus un élément indispensable de notre vie quotidienne. Dans les modèles actuels, leur effet protecteur est basé sur le filtrage des aérosols ou, en plus, sur l'inactivation passive des virus au moyen de surfaces chargées, par exemple par des cations d'argent. Pour que les masques offrent une protection fiable, ils doivent être portés correctement et remplacés ou lavés professionnellement en temps voulu. Un masque de protection qui peut être stérilisé à tout moment par simple pression d'un bouton présenterait des avantages décisifs. C'est là qu'interviennent la ZHAW et la société Osmotex de Thalwil : Grâce à une nouvelle technologie électrochimique, les virus et autres agents pathogènes peuvent être rendus inoffensifs non seulement passivement, mais aussi activement en plus. Un prototype de ce masque est actuellement optimisé par trois groupes de recherche de l'Institut de chimie et de biotechnologie ZHAW à Wädenswil. Les chercheurs ont pu démontrer que le nouveau masque est sûr et ne présente aucun risque pour la santé. Il devrait être prêt pour le marché au printemps 2021 au plus tard.  

Premier masque avec technologie électrochimique

Selon Trond Heldal, technologue en chef d'Osmotex, les résultats obtenus jusqu'à présent sont prometteurs. "Notre Masque Stérilisateur serait le premier masque au monde qui peut être stérilisé par voie électrochimique - et ce, de manière rapide et fiable. Nous avons déjà breveté le procédé correspondant", explique Heldal. "Grâce au savoir-faire scientifique de la ZHAW, nous avons pu optimiser le masque et le mettre sur le marché en peu de temps". Le projet, initié conjointement par le chimiste Chahan Yeretzian de la ZHAW et Osmotex, est soutenu par l'agence de financement fédérale Innosuisse à hauteur de 902 000 francs suisses et dispose d'un budget de 1,7 million de francs suisses. Alors que l'équipe de Chahan Yeretzian se consacre à la sécurité du masque, l'équipe du microbiologiste Martin Sievers de la ZHAW est responsable de l'efficacité et celle du chimiste Christian Adlhart de la ZHAW du matériel. "Après avoir documenté l'efficacité de la technologie électrochimique grâce à une étude réalisée au cours de l'été 2020, nous travaillons actuellement à l'optimisation de cette technologie pour les masques de protection stériles et à son adaptation à un usage quotidien", explique M. Yeretzian.

Stérilisation par simple pression sur un bouton

Le nouveau masque est constitué d'un matériau spécial multicouche ainsi que d'électrodes et d'une source de tension. Une membrane isolante se trouve entre deux couches conductrices. Grâce à une batterie intégrée qui peut être rechargée via une connexion USB, une tension électrique de quelques volts est appliquée sur simple pression d'un bouton. Cela génère des molécules d'oxygène réactives qui inactivent de manière fiable les virus et les bactéries. De cette façon, la surface du masque peut être stérilisée en quelques minutes - et même pendant qu'il est porté. La tension appliquée et les molécules d'oxygène réactives générées sont minimales et absolument inoffensives pour l'homme.

Les molécules d'oxygène réactives produites et leur efficacité à inactiver les agents pathogènes dépendent du voltage et des matériaux utilisés. Les chercheurs de la ZHAW sont actuellement à la recherche du mélange optimal en laboratoire. "Selon la tension et la structure du textile, nous pouvons obtenir une inactivation du virus de plus de 99 %, avec des exigences beaucoup plus élevées et en moins de temps que ce qui est recommandé pour les textiles antiviraux", explique Sebastian Opitz, chef de projet de la ZHAW. L'efficacité de la stérilisation pourrait donc être spécifiquement adaptée en fonction du domaine d'application.

Possibilité de nouvelles demandes

Le grand potentiel du processus électrochimique d'Osmotex a déjà été démontré plus tôt dans le développement de textiles de sport "intelligents" qui transportent activement la sueur vers l'extérieur. Dans le cadre du projet Innosuisse, Osmotex et les chercheurs de la ZHAW veulent donc étendre cette technologie à d'autres applications, telles que les housses de siège et autres textiles du secteur public. La liste des applications potentielles est longue : hôpitaux, équipes de secours, hôtels, transports publics, bureaux et lieux de travail. Cela pourrait remplacer des substances chimiques ou des systèmes UV coûteux et potentiellement dangereux. "La stérilisation électrochimique pourrait même être une réponse au problème croissant des germes hospitaliers multirésistants", déclare Chahan Yeretzian. Cependant, des applications quotidiennes sont également envisageables. Par exemple, un sac à main pourrait être utilisé pour la simple stérilisation d'objets tels que des clés, des téléphones portables ou des pièces de monnaie.

Contact :
Chahan Yeretzian, Institut de chimie et de biotechnologie, Département des sciences de la vie et de la gestion des installations de la ZHAW, Tél. 058 934 55 26, e-mail chahan.yeretzian@zhaw.ch