Η κουρτίνα αέρα στην επιφάνεια εργασίας θα μπορούσε να εμποδίσει την εξάπλωση του ιού στα νοσοκομεία PlatoBlockchain Data Intelligence. Κάθετη αναζήτηση. Ολα συμπεριλαμβάνονται.

Η κουρτίνα αέρα στην επιφάνεια εργασίας θα μπορούσε να εμποδίσει την εξάπλωση του ιού στα νοσοκομεία

Χρονική σήμανση: 27 Μαΐου 2022 8:00 π.μ.

Οι ιατρικές διαδικασίες, όπως η συλλογή δειγμάτων αίματος ή η διασωλήνωση, για παράδειγμα, απαιτούν από τους γιατρούς και το άλλο προσωπικό υγειονομικής περίθαλψης να εργάζονται σε κοντινή απόσταση από τον ασθενή. Για την προστασία τους από την έκθεση σε λοιμώξεις σε τέτοια σενάρια, μια ομάδα στο Πανεπιστήμιο Ναγκόγια στην Ιαπωνία έχει αναπτύξει ένα σύστημα επιτραπέζιου αεροκουρτίνας (DACS) που μπλοκάρει τα εκπεμπόμενα σωματίδια αερολύματος και αποτρέπει πιθανή εξάπλωση ιών όπως ο SARS-CoV-2.

Το DACS περιέχει μια γεννήτρια στο επάνω μέρος που παράγει μια σταθερή ροή αέρα, η οποία στη συνέχεια οδηγείται σε μια θύρα αναρρόφησης στο κάτω μέρος της συσκευής, δημιουργώντας αποτελεσματικά μια ομαλή κουρτίνα αέρα. Καθώς αυτό το ενσωματωμένο σύστημα περιέχει και θύρα εκκένωσης και αναρρόφησης, μπορεί να εγκατασταθεί σε οποιοδήποτε σημείο και είναι αρκετά φορητό ώστε να τοποθετηθεί σε γραφείο. Ένα φίλτρο σωματιδίων αέρα υψηλής απόδοσης (HEPA) μέσα στη θύρα αναρρόφησης μπορεί να προσφέρει καθαρισμό αέρα.

«Οραματιζόμαστε ότι αυτό το σύστημα θα είναι αποτελεσματικό ως έμμεσο εμπόδιο για χρήση σε εργαστήρια αιματολογικών εξετάσεων, νοσοκομειακούς θαλάμους και άλλες καταστάσεις όπου δεν μπορεί να διατηρηθεί επαρκής φυσική απόσταση, όπως σε πάγκο υποδοχής», λέει ο πρώτος συγγραφέας. Κοτάρο Τακαμούρε Σε δήλωση Τύπου.

Για να αξιολογήσουν τη δυνατότητα χρήσης του DACS σε ένα ιατρικό περιβάλλον, ο Takamure και οι συνεργάτες του πραγματοποίησαν μια σειρά πειραμάτων χρησιμοποιώντας μια διάταξη που αναπαράγει ένα θάλαμο συλλογής αίματος. Πρώτον, χρησιμοποίησαν ταχύτητα μέτρησης εικόνας σωματιδίων (PIV) και ανεμόμετρο θερμού σύρματος για να αξιολογήσουν το πεδίο ταχύτητας της κουρτίνας αέρα. Οι μετρήσεις επιβεβαίωσαν ότι ο ρυθμός ροής της κουρτίνας αέρα που δημιουργείται από το DACS διατηρείται από τη θύρα εκκένωσης μέχρι τη θύρα αναρρόφησης.

googletag.cmd.push (function () {googletag.display ('div-gpt-ad-3759129-1');});

Στη συνέχεια, η ομάδα χρησιμοποίησε έναν αεροσυμπιεστή συνδεδεμένο με ένα μανεκέν για να προσομοιώσει την ανθρώπινη εκπνοή. Ένας σωλήνας στο στόμιο του μανεκέν εκτόξευσε αέρα που περιείχε σωματίδια αερολύματος (σωματίδια διαμέτρου 2–3 μm του διαλύτη σεβακικού διοκτυλεστέρα) προς την αεροκουρτίνα με ταχύτητα ροής 52 l/min. Η απόσταση από την έξοδο αέρα στο κέντρο του DACS ήταν 250 mm.

Με το DACS απενεργοποιημένο, οι μετρήσεις PIV έδειξαν ότι τα εκπεμπόμενα σωματίδια αερολύματος διαχέονταν καθώς κινούνταν προς τα εμπρός και ταξίδευαν κατευθείαν μέσα από την πύλη του DACS προς την άλλη πλευρά. Τα σωματίδια είχαν μέγιστη ταχύτητα αμέσως μετά την εκτίναξη από το στόμα του μανεκέν και στη συνέχεια επιβραδύνθηκαν σταδιακά.

Όταν το DACS είναι σε λειτουργία, οι ερευνητές παρατήρησαν παρόμοια αρχική συμπεριφορά. Ωστόσο, όταν τα σωματίδια αερολύματος πλησίασαν την πύλη, κάμπτονταν απότομα προς τα κάτω μαζί με τη ροή της κουρτίνας αέρα και τελικά αναρροφήθηκαν στη θύρα αναρρόφησης, χωρίς κανένα να περάσει από την πύλη.

Μέσες ταχύτητες σωματιδίων αερολύματος
Μπλοκάρισμα σωματιδίων αερολύματος: Μέσες ταχύτητες σωματιδίων αερολύματος με το DACS απενεργοποιημένο (αριστερά), ενεργοποιημένο (κέντρο) και λειτουργία με έναν βραχίονα τοποθετημένο στην πύλη (δεξιά). (Ευγενική προσφορά: CC BY 4.0/Προκαταβολές AIP 10.1063 / 5.0086659)

Στη συνέχεια, οι ερευνητές ερεύνησαν ένα σενάριο που μιμείται τη χρήση του DACS κατά τη συλλογή αίματος, με το χέρι του μανεκέν να ακουμπά στην πύλη. Είδαν ότι ο βραχίονας διέκοψε τη ροή του αέρα της κουρτίνας, δημιουργώντας ταραχώδη ροή κοντά. Η απόδοση αποκλεισμού αερολύματος, ωστόσο, δεν επηρεάστηκε. Οι στατιστικές αξιολογήσεις αποκάλυψαν ότι ακόμη και με τον βραχίονα στην πύλη, κανένα σωματίδιο αερολύματος δεν έφτασε στην άλλη πλευρά της κουρτίνας αέρα, επιδεικνύοντας αποτελεσματικό μπλοκάρισμα σωματιδίων ακόμη και παρουσία αναταράξεων.

Η ομάδα τώρα ενσωματώνει επίσης ένα σύστημα απενεργοποίησης ιών στο DACS, χρησιμοποιώντας UV LED συνδεδεμένα στη θύρα αναρρόφησης. Η υπεριώδης ακτινοβολία καταστρέφει το εξωτερικό περίβλημα των σωματιδίων του ιού. ο απολυμανμένος αέρας μπορεί στη συνέχεια να ανακυκλωθεί για να διατηρηθεί η ροή του αέρα της κουρτίνας αέρα. Οι εργαστηριακές δοκιμές αποκάλυψαν ότι ο συνδυασμός της αεροκουρτίνας με την υπεριώδη ακτινοβολία αδρανοποίησε το 99.9% των σωματιδίων SARS-CoV-2.

«Αν και τα ακρυλικά φύλλα χρησιμοποιούνται ευρέως επί του παρόντος ως χωρίσματα, η κουρτίνα αέρα μας όχι μόνο μπλοκάρει, αλλά και απενεργοποιεί τους ιούς», λέει ο συν-συγγραφέας Tomomi Uchiyama. «Ως εκ τούτου, αναμένουμε ότι αυτή η συσκευή θα καταστήσει τα ακρυλικά χωρίσματα ξεπερασμένα και θα χρησιμοποιηθούν ευρέως».

Ο Takamure λέει ότι ο μελλοντικός στόχος της ομάδας είναι να αναπτύξει μια συμπαγή και ελαφριά συσκευή απενεργοποίησης ιών. "Εάν μπορούμε να επιτύχουμε σμίκρυνση χωρίς να διακυβεύσουμε την απόδοση απενεργοποίησης ιών, αναμένουμε ότι η συσκευή θα είναι πιο ευέλικτη", λέει Κόσμος Φυσικής.

Το DACS περιγράφεται στο Προκαταβολές AIP.

Ο ορθοστάτης Η κουρτίνα αέρα στην επιφάνεια εργασίας θα μπορούσε να εμποδίσει την εξάπλωση του ιού στα νοσοκομεία εμφανίστηκε για πρώτη φορά σε Κόσμος Φυσικής.

Σφραγίδα ώρας:

Περισσότερα από Κόσμος Φυσικής