Novo dispositivo solar mata germes em equipamentos cirúrgicos (e tudo mais)

Você iria debaixo da faca em um hospital da Moldávia? Que tal em um posto militar no Afeganistão ou em uma clínica na Zâmbia? Milhares de pessoas fazem todos os anos, e nas áreas mais pobres em recursos do mundo, o pessoal médico precisa de uma maneira de esterilizar seus equipamentos de forma rápida e completa.

A Organização Mundial da Saúde informa que 10 por cento dos pacientes hospitalizados em países em desenvolvimento contratam pelo menos uma infecção associada à saúde. Nas Unidades de Terapia Intensiva, o número está mais próximo de 60%.

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Um novo dispositivo de energia solar criado por pesquisadores da Rice University em Houston, Texas, usa a energia do sol para superar milhões de pequenas nanopartículas metálicas. As partículas, submersas em água, criam vapor quente e desinfetante quente em cerca de cinco minutos.

O sistema não usa eletricidade ou combustível e pouca água, e gera vapor quente o suficiente para matar mesmo os micróbios mais resilientes.

A pesquisadora de arroz Naomi Halas apresentou o protótipo da equipe hoje em um discurso na 246ª Reunião Nacional e Exposição da American Chemical Society (ACS) em Indiana.

Cirurgia fora da rede

As autoclaves tradicionais, as máquinas cirurgiões na U. S. utilizam para desinfectar o equipamento, dependem da eletricidade. Mas um relatório do Banco Mundial de maio deste ano diz que 1. 2 bilhões de pessoas no mundo não estão conectadas à rede elétrica.

"Desenvolvemos uma solução, nossa tecnologia de vapor solar", disse Halas. "É completamente fora da rede, usa a luz solar como fonte de energia, não é tão grande, mata micróbios que causam doenças de forma eficaz e relativamente rápida, e é fácil de operar. Esta é uma tecnologia incrivelmente promissora ".

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Halas criou um protótipo de autoclave com energia solar e outro modelo projetado para esterilizar resíduos humanos para famílias sem acesso a encanamento ou água corrente.

Ela tem esperança de que a tecnologia também possa ser adaptada para cozinhar, purificar a água potável e gerar energia por conta própria usando vapor para girar turbinas pequenas.

Como funciona

A autoclave parece uma pequena antena parabólica, com um espelho côncavo que concentra a luz solar em um recipiente de água e nanopartículas metálicas ou de carbono condutor. As partículas são tão pequenas que levariam 1 000 delas para atingir a largura de um cabelo humano, mas absorvem luz em todo o espectro solar.

Quando os "nano-aquecedores" denominados por partículas - ficam quentes, uma camada de vapor se forma nas suas superfícies e eles se elevam para o topo do recipiente de água, liberando vapor para um tubo de coleta. Em seguida, eles afundam de volta ao fundo para iniciar o processo novamente.

"Os Nanoheaters geram vapor a uma eficiência extraordinariamente alta", disse Halas. "Mais de 80% da energia que absorvem da luz solar entra em produção de vapor. Na produção convencional de vapor, você teria que aquecer todo o recipiente de água até ferver, com as bolhas subindo para o topo para liberar vapor. Com nanoheaters, menos de 20% da energia aquece o líquido vizinho. "

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O dispositivo é a primeira aplicação prática da nanopartícula descrito no ano passado na revista ACS Nano. O financiamento da Fundação Bill e Melinda Gates ajudou a tornar o protótipo possível.

A tecnologia atualmente não é pequena o suficiente, suficientemente durável ou de baixo custo para uma implantação generalizada, mas Halas formou uma empresa para desenvolver o dispositivo para uso comercial.