Kurtyna powietrzna na biurko może blokować rozprzestrzenianie się wirusa w szpitalach

Procedury medyczne, takie jak pobieranie próbek krwi lub intubacja, wymagają na przykład pracy lekarzy i innego personelu medycznego w bliskiej odległości od pacjenta. Aby chronić je przed narażeniem na infekcje w takich sytuacjach, zespół w Uniwersytet Nagoya w Japonii opracował system kurtyny powietrznej na biurko (DACS), który blokuje emitowane cząstki aerozolu i zapobiega potencjalnemu rozprzestrzenianiu się wirusów, takich jak SARS-CoV-2.

DACS zawiera generator na górze, który wytwarza stały przepływ powietrza, który jest następnie kierowany do portu ssącego na dole urządzenia, skutecznie tworząc gładką kurtynę powietrzną. Ponieważ ten zintegrowany system zawiera zarówno króciec tłoczny, jak i ssawny, można go zainstalować w dowolnym miejscu i jest wystarczająco przenośny, aby można go było umieścić na biurku. Wysokowydajny filtr cząstek stałych (HEPA) w otworze ssącym może zapewnić oczyszczanie powietrza.

„Przewidujemy, że ten system będzie skuteczny jako pośrednia bariera do użytku w laboratoriach badań krwi, oddziałach szpitalnych i innych sytuacjach, w których nie można utrzymać wystarczającej odległości fizycznej, na przykład przy ladzie recepcyjnej” – mówi pierwszy autor. Kotaro Takamure w oświadczeniu prasowym.

Aby ocenić potencjał wykorzystania DACS w środowisku medycznym, Takamure i współpracownicy przeprowadzili serię eksperymentów przy użyciu zestawu replikującego kabinę do pobierania krwi. Po pierwsze, do oceny pola prędkości kurtyny powietrznej wykorzystali pomiar prędkości obrazu cząstek (PIV) i anemometr z gorącym drutem. Pomiary potwierdziły, że natężenie przepływu kurtyny powietrznej generowane przez DACS jest utrzymywane od króćca tłocznego do króćca ssawnego.

Następnie zespół wykorzystał sprężarkę powietrza połączoną z manekinem do symulacji ludzkiego wydechu. Rurka w ujściu manekina wydmuchała powietrze zawierające cząstki aerozolu (cząstki o średnicy 2–3 µm rozpuszczalnika sebacynianu dioktylu) w kierunku kurtyny powietrznej z natężeniem przepływu 52 l/min. Odległość od wylotu powietrza do środka DACS-a wynosiła 250 mm.

Po wyłączeniu DACS pomiary PIV wykazały, że wyemitowane cząstki aerozolu rozproszyły się, gdy poruszały się do przodu i przeszły prosto przez bramkę DACS na drugą stronę. Cząsteczki miały maksymalną prędkość natychmiast po wyrzuceniu z ust manekina, a następnie stopniowo zwalniały.

Kiedy DACS działa, naukowcy zaobserwowali podobne początkowe zachowanie. Jednak gdy cząstki aerozolu zbliżyły się do bramki, zostały gwałtownie zgięte w dół wraz z przepływem kurtyny powietrznej i ostatecznie zostały zassane do portu ssącego, bez przechodzenia przez bramkę.

Następnie naukowcy zbadali scenariusz naśladujący użycie DACS podczas pobierania krwi, z ramieniem manekina spoczywającym na bramce. Zobaczyli, że ramię zakłóciło przepływ powietrza przez kurtynę, tworząc w pobliżu turbulentny przepływ. Jednak skuteczność blokowania aerozolu pozostała nienaruszona. Oceny statystyczne wykazały, że nawet przy ramieniu na bramce żadne cząstki aerozolu nie dotarły na drugą stronę kurtyny powietrznej, co wskazuje na skuteczne blokowanie cząstek nawet w obecności turbulencji.

Zespół integruje teraz również system inaktywacji wirusów z DACS, wykorzystując diody LED UV podłączone do portu ssącego. Promieniowanie UV niszczy zewnętrzną powłokę cząsteczek wirusa; Odkażone powietrze można następnie recyrkulować, aby utrzymać przepływ powietrza przez kurtynę powietrzną. Badania laboratoryjne wykazały, że połączenie kurtyny powietrznej z promieniowaniem UV inaktywowało 99.9% cząstek SARS-CoV-2.

„Chociaż płyty akrylowe są obecnie szeroko stosowane jako przegrody, nasza kurtyna powietrzna nie tylko blokuje, ale także dezaktywuje wirusy”, mówi współautor Tomomi Uchiyamę. „Dlatego spodziewamy się, że to urządzenie sprawi, że przegrody akrylowe staną się przestarzałe i będą powszechnie stosowane”.

Takamure mówi, że przyszłym celem grupy jest opracowanie kompaktowego i lekkiego urządzenia do inaktywacji wirusów. „Jeśli uda nam się osiągnąć miniaturyzację bez pogarszania wydajności inaktywacji wirusów, oczekujemy, że urządzenie będzie bardziej wszechstronne” – mówi. Świat Fizyki.

DACS jest opisany w Zaliczki AIP.

Post Kurtyna powietrzna na biurko może blokować rozprzestrzenianie się wirusa w szpitalach pojawiła się najpierw na Świat Fizyki.

• Coinsmart. Najlepsza w Europie giełda bitcoinów i kryptowalut.
• Platoblockchain. Web3 Inteligencja Metaverse. Wzmocniona wiedza. DARMOWY DOSTĘP.
• CryptoJastrząb. Radar Altcoin. Bezpłatna wersja próbna.
• Źródło: https://physicsworld.com/a/desktop-air-curtain-could-block-viral-spread-in-hospitals/