Des biofilms antibactériens

Depuis des milliers d’années, l’argent est utilisé en médecine, et les scientifiques connaissent bien ses propriétés antibactériennes puissantes. Il est aujourd’hui intégré sous forme de nanoparticules dans de nombreux produits du quotidien.

Daniel Bellet, chercheur au LMGP*, travaillait sur des oxydes transparents conducteurs destinés à réaliser, par exemple, des films chauffants équipant les cockpits d’avions pour un dégivrage ultra-rapide.

Suite à une rencontre, il se lance dans le développement de réseaux de nanofils d’argent, pressentant des applications dans différents domaines. Longs et épais de quelques dizaines de nanomètres seulement, les nanofils d’argent forment un réseau d’une densité lui permettant d’être à la fois conducteur et transparent. « Quand on y fait passer un courant, le réseau s’échauffe par effet Joule, explique Daniel Bellet, également directeur scientifique et académique du Carnot Energies du Futur. Et comme les nanofils sont extrêmement fins, ils perdent de la matière par le fait de l’instabilité de Plateau-Rayleigh**, libérant des nanoparticules d’argent dans le milieu. »

Pour pallier ce phénomène qui finirait par détruire les nanofils, les chercheurs les recouvrent uniformément d’une fine couche d’oxyde métallique (zinc ou étain), les rendant moins fins, mais conservant la transparence du réseau qu’ils forment.  « On peut ainsi monter aisément jusqu’à 400 degrés sans dégrader le réseau. » Les nanofils recouverts d’oxyde sont à nouveau recouverts d’une très fine couche d’argent. « On peut ainsi faire passer un courant dedans sans détruire le réseau, tout en conservant l’effet de relargage à la demande de nanoparticules d’argent et donc l’effet bactéricide contrôlé. »

Une preuve de concept a été réalisée lors d’une thèse en collaboration avec le LGP2*** et fait l’objet d’un dépôt de brevet. Les chercheurs imaginent utiliser ce principe de film pour libérer de façon contrôlée des agents antibactériens sur les cathéters utilisés dans les services de grands malades. Ou encore, pour auto-désinfecter des surfaces comme les écrans des tablettes utilisées par les chirurgiens pendant les opérations, les machines dans l’agroalimentaire etc.

*CNRS / Grenoble INP - UGA / UGA
***Agefpi / CNRS / Grenoble INP - UGA / UGA
**L'instabilité de Plateau-Rayleigh est un phénomène physique qui explique la fragmentation d'un jet de liquide en gouttelettes. Imaginez un long filet d'eau sortant d'un robinet. En raison des forces de tension de surface, ce filet ne reste pas uniforme sur toute sa longueur. Les petites perturbations à sa surface grandissent et créent des ondulations. Lorsque ces ondulations atteignent une certaine amplitude, elles provoquent la rupture du filet en segments distincts. Ces segments se contractent ensuite pour réduire leur surface, formant des gouttes sphériques. Ce phénomène résulte de l'équilibre entre les forces de tension de surface, qui cherchent à minimiser l'énergie de surface, et les perturbations, qui accentuent les irrégularités.