Namizna zračna zavesa bi lahko preprečila širjenje virusa v bolnišnicah

Medicinski postopki, kot je odvzem vzorcev krvi ali intubacija, na primer zahtevajo, da zdravniki in drugo zdravstveno osebje delajo v neposredni bližini pacienta. Da bi jih zaščitili pred izpostavljenostjo okužbam v takšnih scenarijih, ekipa pri Univerza v Nagoji na Japonskem je razvil namizni sistem zračnih zaves (DACS), ki blokira oddane aerosolne delce in preprečuje potencialno širjenje virusov, kot je SARS-CoV-2.

DACS vsebuje generator na vrhu, ki proizvaja enakomeren zračni tok, ki se nato vodi do sesalne odprtine na dnu naprave, kar učinkovito ustvarja gladko zračno zaveso. Ker ta integrirani sistem vsebuje izpustno in sesalno odprtino, ga je mogoče namestiti na kateri koli lokaciji in je dovolj prenosljiv, da ga lahko postavite na mizo. Visoko učinkovit filter za delce (HEPA) znotraj sesalne odprtine lahko zagotovi čiščenje zraka.

"Predvidevamo, da bo ta sistem učinkovit kot posredna ovira za uporabo v laboratorijih za testiranje krvi, bolnišničnih oddelkih in drugih situacijah, kjer ni mogoče vzdrževati zadostne fizične razdalje, na primer na recepciji," pravi prvi avtor Kotaro Takamure v izjavi za javnost.

Da bi ocenili potencial uporabe DACS v medicinskem okolju, so Takamure in njegovi sodelavci izvedli vrsto poskusov z uporabo postavitve, ki posnema kabino za odvzem krvi. Najprej so uporabili velocimetrijo slike delcev (PIV) in anemometer z vročo žico, da bi ocenili polje hitrosti zračne zavese. Meritve so potrdile, da se stopnja pretoka zračne zavese, ki jo ustvari DACS, ohranja od izpustne odprtine do sesalne odprtine.

Nato je ekipa uporabila zračni kompresor, povezan z lutko, da bi simulirala človeški izdih. Cev na ustju lutke je izpihovala zrak, ki je vseboval aerosolne delce (delce topila dioktil sebacata s premerom 2–3 µm) proti zračni zavesi s pretokom 52 l/min. Razdalja od izhoda zraka do središča DACS je bila 250 mm.

Ko je DACS izklopljen, so meritve PIV pokazale, da so se izpuščeni aerosolni delci razpršili, ko so se premikali naprej in potovali naravnost skozi vrata DACS na drugo stran. Delci so imeli največjo hitrost takoj po izmetu iz ust lutke in se nato postopoma upočasnili.

Ko je DACS deloval, so raziskovalci opazili podobno začetno vedenje. Vendar, ko so se delci aerosola približali vratom, so se skupaj s tokom zračne zavese nenadoma upognili navzdol in jih je na koncu vsesalo v sesalno odprtino, pri čemer noben ni šel skozi vrata.

Raziskovalci so nato raziskali scenarij, ki posnema uporabo DACS med zbiranjem krvi, pri čemer je roka lutke počivala na vratih. Videli so, da je ta roka zmotila zračni tok zavese in ustvarila turbulenten tok v bližini. Učinkovitost blokiranja aerosolov pa je ostala nespremenjena. Statistične ocene so pokazale, da tudi z roko na vratih noben aerosolni delci niso dosegli druge strani zračne zavese, kar kaže na učinkovito blokiranje delcev tudi v prisotnosti turbulence.

Ekipa zdaj tudi integrira sistem za inaktivacijo virusov v DACS z uporabo UV LED, povezanih s sesalno odprtino. UV sevanje uniči zunanjo ovojnico virusnih delcev; razkužen zrak lahko nato ponovno krožite, da ohranite pretok zraka v zračni zavesi. Laboratorijski testi so pokazali, da je kombinacija zračne zavese z UV-sevanjem inaktivirala 99.9 % delcev SARS-CoV-2.

"Čeprav se akrilne plošče trenutno pogosto uporabljajo kot predelne stene, naša zračna zavesa ne samo blokira, ampak tudi deaktivira viruse," pravi soavtor Tomomi Uchiyama. "Zato pričakujemo, da bo ta naprava naredila akrilne predelne stene zastarele in se bodo široko uporabljale."

Takamure pravi, da je prihodnji cilj skupine razviti kompaktno in lahko napravo za inaktivacijo virusov. "Če lahko dosežemo miniaturizacijo brez ogrožanja učinkovitosti inaktivacije virusa, pričakujemo, da bo naprava bolj vsestranska," pravi. Svet fizike.

DACS je opisan v Napredek AIP.

Pošta Namizna zračna zavesa bi lahko preprečila širjenje virusa v bolnišnicah pojavil prvi na Svet fizike.

• Coinsmart. Najboljša evropska borza bitcoinov in kriptovalut.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Razširjeno znanje. PROST DOSTOP.
• CryptoHawk. Altcoin radar. Brezplačen preizkus.
• Vir: https://physicsworld.com/a/desktop-air-curtain-could-block-viral-spread-in-hospitals/