Des chercheurs de l'USDA développent des lingettes nettoyantes antimicrobiennes naturelles et lavables : USDA ARS

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LA NOUVELLE-ORLÉANS, le 11 avril 2023 — La plupart des lingettes antimicrobiennes, qui sont principalement constituées de fibres synthétiques comme le polyester et le polypropylène, sont jetées après une seule utilisation et finissent dans des décharges où elles peuvent rester pendant des centaines d'années et devenir une source de pollution environnementale par les fibres microplastiques. Mais des chercheurs du Service de recherche agricole (ARS) du Département américain de l'agriculture (USDA) ont récemment mis au point des lingettes antimicrobiennes durables lavables en machine qui peuvent être utilisées au moins 30 fois pour nettoyer les surfaces dures et non poreuses.

Il y a eu une augmentation remarquable de l'utilisation de lingettes antimicrobiennes en raison de la sensibilisation croissante à la protection de la santé personnelle. Selon le rapport Antimicrobial Wipes Market Outlook, le marché mondial des lingettes antimicrobiennes devrait atteindre 21,6 milliards de dollars d'ici 2030.

Les chercheurs de l'ARS ont développé des lingettes antimicrobiennes en utilisant de la fibre de coton brut qui produit naturellement des nanoparticules d'argent à l'intérieur de la fibre en présence d'un précurseur d'argent. Ces nanoparticules d'argent incorporées peuvent alors libérer des ions d'argent qui agissent comme des agents antibactériens et tuent les bactéries nocives.

De gauche à droite : les chercheurs de l'ARS Sunghyun Nam, Matthew Hillyer et Pablo Salame utilisent le processus d'aiguilletage pour produire des lingettes antimicrobiennes lavables en coton dans l'usine pilote non tissée du centre de recherche régional sud de l'ARS à la Nouvelle-Orléans. (Photo de Crista Madison)

"Les nanoparticules d'argent sont l'un des agents antimicrobiens populaires utilisés pour produire des produits textiles anti-infectieux et anti-odeurs et d'autres produits de santé personnels", a déclaré Sunghyun Nam, ingénieur de recherche à l'unité de recherche sur la chimie et l'utilisation du coton de l'ARS à la Nouvelle-Orléans.

Selon Nam, les gens pourront nettoyer les surfaces en mouillant les chiffons antimicrobiens avec de l'eau du robinet, puis en essuyant les surfaces. Dans leurs recherches, les scientifiques ont découvert que les lingettes tuaient 99,9 % des bactéries nocives S. aureus et P. aeruginosa sur les surfaces.

La technologie derrière cette recherche est avantageuse à plusieurs égards. Il omet les prétraitements conventionnels des fibres de coton brut (tels que le lavage et le blanchiment), qui consomment un grand nombre de produits chimiques et d'énergie. Il ne nécessite aucun agent chimique à l'exception d'un précurseur d'argent.

Une image au microscope électronique à transmission de la coupe transversale de la fibre de coton brut traitée : des nanoparticules d'argent ont été produites et intégrées dans la paroi cellulaire primaire de la fibre de coton brut. (Photo de Sunghyun Nam)

Il transforme également les fibres de coton elles-mêmes en agents antimicrobiens plutôt que de servir de support d'agents antimicrobiens, ce qui les rend réutilisables. Les lingettes antimicrobiennes sont fabriquées à partir de fibres de coton naturelles, plutôt que de fibres synthétiques conventionnelles à base de pétrole.

Pour réutiliser les lingettes, les gens peuvent simplement les laver à la lessive.

"Nous avons également constaté que les lingettes tuaient toujours avec succès les agents pathogènes, même après avoir été lavées 30 fois dans la lessive", a déclaré Nam. "Les lingettes régénèrent leur surface antimicrobienne chaque fois qu'elles sont mouillées ou lavées car les nanoparticules incorporées agissent comme un réservoir d'ions d'argent."

Nam a déclaré qu'un autre avantage important de la technologie d'intégration est de minimiser les impacts environnementaux négatifs liés à la lixiviation des nanoparticules.

De gauche à droite : les chercheurs de l'ARS Matthew Hillyer, Doug Hinchliffe, Pablo Salame et Sunghyun Nam utilisent le processus d'hydroenchevêtrement pour produire des lingettes antimicrobiennes lavables en coton dans l'usine pilote non tissée du Centre de recherche régional sud de l'ARS à la Nouvelle-Orléans. (Photo de Crista Madison)

"Ces lingettes sont conçues pour dégager progressivement de faibles niveaux d'ions d'argent des nanoparticules intégrées à l'intérieur de la fibre de coton pendant toute la durée d'utilisation et épuiser les nanoparticules", a déclaré Nam.

En développant des lingettes antimicrobiennes réutilisables et lavables, Nam et ses collègues visent à trouver des alternatives durables pour réduire les déchets environnementaux provenant de l'élimination des lingettes antimicrobiennes à usage unique.

Plus de détails sur l'étude et la technologie derrière les lingettes antimicrobiennes sont publiés dans la revue Molecules.

L'Agricultural Research Service est la principale agence de recherche scientifique interne du Département de l'agriculture des États-Unis. Quotidien, ARS se concentre sur les solutions aux problèmes agricoles affectant l'Amérique. Chaque dollar investi dans la recherche agricole aux États-Unis a un impact économique de 20 $.