Ny Solar Device dræper bakterier på kirurgisk utstyr (og alt annet)

Vil du gå under kniven på et moldovansk sykehus? Hva med en militær utpost i Afghanistan, eller på en klinikk i Zambia? Tusenvis av mennesker gjør hvert år, og i verdens mest ressursrelaterte områder, trenger medisinsk personell en måte å sterilisere utstyret raskt og fullstendig.

Verdens helseorganisasjon rapporterer at 10 prosent av pasientene som er innlagt på sykehus i utviklingsland, inngår minst en helsepersonell-relatert infeksjon. I Intensive Care Units er tallet nærmere 60 prosent.

advertisementAdvertisement

En ny soldrevet enhet laget av forskere ved Rice University i Houston, Texas, bruker solens energi til å overopphete millioner av små metalliske nanopartikler. Partiklene, nedsenket i vann, skaper brennende varmt, desinfiserende damp i omtrent fem minutter.

Systemet bruker ingen strøm eller brensel og lite vann, og det genererer damp varmt nok til å drepe selv de mest motstandsdyktige mikrober.

Risforsker Naomi Halas presenterte sitt lags prototype i dag i en innledende adresse på 246. Nasjonalt møte og utstilling av American Chemical Society (ACS) i Indiana.

Annonse

Off-the-Grid Surgery

Tradisjonelle autoklaver, maskiner kirurger i USA bruker til å desinfisere utstyret, stole på elektrisitet. Men en verdensbankrapport fra mai i år sier at 1. 2 milliarder mennesker i verden ikke er koblet til strømnettet.

"Vi har utviklet en løsning, vår solenergi-dampteknologi," sa Halas. "Det er helt off-grid, bruker sollys som energikilden, er ikke så stor, dreper sykdomsfremkallende mikrober effektivt og relativt raskt, og det er lett å betjene. Dette er en utrolig lovende teknologi. "

AnnonseAdvertisement

Halas har laget en soldrevet autoklav prototype, og en annen modell designet for å sterilisere menneskelig avfall for familier uten tilgang til rørleggerarbeid eller rennende vann.

Hun håper at teknologien også kan tilpasses til matlaging, rensing av drikkevann og generering av strøm alene ved å bruke damp for å spinne små turbiner.

Slik fungerer det

Autoklaven ser ut som en liten parabolantenn, med et konkavt speil som konsentrerer sollys på en beholder med vann og metall eller ledende karbon nanopartikler. Partiklene er så små at det vil ta 1 000 av dem for å nå bredden på et menneskehår, men de absorberer lys over solspekteret.

Når de partikobrevne "nanoheatrene" blir varme, dannes et lag av damp på overflatene, og de stiger til toppen av vannbeholderen, og frigjør damp i et oppsamlingsrør. Så synker de tilbake til bunnen for å starte prosessen igjen.

"Nanoheater genererer damp med en utrolig høy effektivitet," sa Halas. "Over 80 prosent av energien de absorberer fra sollys, går i produksjon av damp. I konvensjonell dampproduksjon må du varme opp hele beholderen av vann til det kokes, med boblene stiger til toppen for å slippe ut damp. Med nanoheater oppvarmer mindre enn 20 prosent av energien den nærliggende væsken. "

AnnonseAvgift

Enheten er den første praktiske bruken av nanopartikkelteknologi beskrevet i fjor i tidsskriftet ACS Nano. Finansiering fra Bill og Melinda Gates Foundation bidro til å gjøre prototypen mulig.

Teknologien er for tiden liten nok, holdbar nok eller rimelig nok til omfattende distribusjon, men Halas har dannet et selskap for å utvikle enheten til kommersiell bruk.