Il nuovo dispositivo solare uccide i germi sull'attrezzatura chirurgica (e tutto il resto)

Andresti sotto i ferri in un ospedale moldavo? Che ne dici di un avamposto militare in Afghanistan o in una clinica in Zambia? Migliaia di persone fanno ogni anno, e nelle aree più povere di risorse del mondo, il personale medico ha bisogno di un modo per sterilizzare le loro attrezzature rapidamente e completamente.

L'Organizzazione Mondiale della Sanità riferisce che il 10% dei pazienti ospedalizzati nei paesi in via di sviluppo contraggono almeno una infezione associata all'assistenza sanitaria. Nelle unità di terapia intensiva, il numero è più vicino al 60 percento.

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Un nuovo dispositivo a energia solare creato dai ricercatori della Rice University di Houston, in Texas, utilizza l'energia del sole per surriscaldare milioni di minuscole nanoparticelle metalliche. Le particelle, immerse in acqua, creano calore rovente e disinfezione del vapore in circa cinque minuti.

Il sistema non utilizza elettricità, carburante e poca acqua, e genera vapore abbastanza caldo da uccidere anche i microbi più resistenti.

La ricercatrice di riso Naomi Halas ha presentato il prototipo della sua squadra oggi in un discorso programmatico al 246 ° Incontro nazionale ed esposizione della American Chemical Society (ACS) in Indiana.

Chirurgia off-the-grid

Autoclavi tradizionali, i chirurghi delle macchine negli Stati Uniti usano per disinfettare le loro attrezzature, fanno affidamento sull'elettricità. Ma un rapporto della Banca mondiale del maggio di quest'anno dice che 1. 2 miliardi di persone nel mondo non sono collegate alla rete elettrica.

"Abbiamo sviluppato una soluzione, la nostra tecnologia a vapore solare", ha detto Halas. "È completamente fuori rete, utilizza la luce solare come fonte di energia, non è così grande, uccide i microbi che causano malattie efficace e relativamente veloce, ed è facile da usare Questa è una tecnologia incredibilmente promettente. "

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Halas ha realizzato un prototipo di autoclave a energia solare e un altro modello progettato per sterilizzare i rifiuti umani per le famiglie senza accesso all'impianto idraulico o acqua corrente.

È fiduciosa che la tecnologia possa anche essere adattata per cucinare, purificare l'acqua potabile e generare energia da sola utilizzando il vapore per centrifugare piccole turbine.

Come funziona

L'autoclave sembra una piccola parabola satellitare, con uno specchio concavo che concentra la luce solare su un contenitore di acqua e metallo o nanoparticelle di carbonio conduttivo. Le particelle sono così piccole che ci vorrebbero 1 000 di esse per raggiungere la larghezza di un capello umano, ma assorbono la luce attraverso lo spettro solare.

Quando le particelle, chiamate "nanoeattori", diventano calde, uno strato di vapore si forma sulla loro superficie e salgono verso l'alto del contenitore dell'acqua, rilasciando vapore in un tubo di raccolta. Quindi affondano nuovamente verso il basso per ricominciare il processo.

"I nanoiscaldatori generano vapore ad altissima efficienza", ha detto Halas, "oltre l'80 percento dell'energia assorbita dalla luce del sole entra nella produzione di vapore: nella produzione convenzionale di vapore si dovrebbe riscaldare l'intero contenitore di acqua fino a quando non bolle, con le bolle che salgono verso l'alto per rilasciare vapore. Con i nanoiscaldatori, meno del 20 percento dell'energia riscalda il liquido vicino. "

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Il dispositivo è la prima applicazione pratica della tecnologia delle nanoparticelle descritto l'anno scorso nella rivista ACS Nano. I finanziamenti della Bill e della Fondazione Melinda Gates hanno contribuito a rendere possibile il prototipo.

La tecnologia non è al momento abbastanza piccola, abbastanza duratura, o abbastanza economica per una diffusione capillare, ma Halas ha costituito una società per sviluppare il dispositivo per uso commerciale.