Nieuw zonnestelsel doodt kiemen op chirurgisch materiaal (en al het andere)

Zou u onder het mes gaan in een Moldavisch ziekenhuis? Wat dacht je van een militaire buitenpost in Afghanistan of in een kliniek in Zambia? Duizenden mensen doen elk jaar, en in de meest arme gebieden van de wereld hebben medisch personeel een manier nodig om hun apparatuur snel en volledig te steriliseren.

De Wereldgezondheidsorganisatie meldt dat 10 procent van de ziekenhuispatiënten in ontwikkelingslanden ten minste één met de gezondheidszorg geassocieerde infectie oploopt. In Intensive Care Units ligt het aantal dichter bij 60 procent.

advertentieAdvertentie

Een nieuw apparaat op zonne-energie, gemaakt door onderzoekers van Rice University in Houston, Texas, gebruikt de energie van de zon om miljoenen kleine metalen nanodeeltjes te verhitten. De deeltjes, ondergedompeld in water, creëren in ongeveer vijf minuten verzengende, desinfecterende stoom.

Het systeem gebruikt geen elektriciteit of brandstof en weinig water, en het genereert stoom die zo warm is dat zelfs de meest veerkrachtige microben worden gedood.

Rice-onderzoeker Naomi Halas presenteerde vandaag het prototype van haar team in een keynote-toespraak op de 246th National Meeting & Exposition van de American Chemical Society (ACS) in Indiana.

Advertentie

Off-the-Grid-chirurgie

Traditionele autoclaven, de machines die chirurgen in de VS gebruiken om hun apparatuur te desinfecteren, vertrouwen op elektriciteit. Maar een rapport van de Wereldbank uit mei van dit jaar zegt dat 1,2 miljard mensen in de wereld niet verbonden zijn met het elektriciteitsnet.

"We hebben een oplossing ontwikkeld, onze zonnestoomtechnologie," zei Halas. "Het is volledig off-grid, gebruikt zonlicht als energiebron, is niet zo groot, doodt ziekteverwekkende microben effectief en relatief snel, en is eenvoudig te bedienen. Dit is een ongelofelijk veelbelovende technologie. "

AdvertentieAdvertisement

Halas heeft één prototype op zonne-energie gemaakt in de autoclaaf en een ander model ontworpen om menselijk afval te steriliseren voor gezinnen zonder toegang tot sanitair. of stromend water.

Ze is hoopvol dat de technologie ook kan worden aangepast voor koken, zuiveren van drinkwater en het zelf opwekken van energie door het gebruik van stoom om kleine turbines te laten draaien.

Hoe het werkt

De autoclaaf ziet eruit als een kleine schotelantenne, met een concave spiegel die zonlicht concentreert op een container met water en metalen of nanodeeltjes met geleidende koolstof. De deeltjes zijn zo klein dat het 1 000 van hen zou kosten om de breedte van een mensenhaar te bereiken, maar ze absorberen licht over het zonnespectrum.

Wanneer de deeltjes, "nanoheaters" genoemd, heet worden, vormt zich op hun oppervlak een laag stoom en stijgen ze naar de bovenkant van het waterreservoir, waarbij stoom in een verzamelbuis wordt afgegeven. Daarna zinken ze terug naar de bodem om het proces opnieuw te beginnen.

"Nanoheaters genereren stoom met een opmerkelijk hoog rendement", zegt Halas. "Meer dan 80 procent van de energie die ze uit zonlicht absorberen, gaat in de productie van stoom. In de conventionele stoomproductie zou je de hele container moeten verwarmen. van water tot het kookt, waarbij de bubbels naar boven stijgen om stoom af te geven. Met nanoheaters verwarmt minder dan 20 procent van de energie de aangrenzende vloeistof. "

AdvertisementAdvertisement

Het apparaat is de eerste praktische toepassing van nanodeeltjestechnologie vorig jaar beschreven in het tijdschrift ACS Nano. Financiering van de Bill en Melinda Gates Foundation hielp het prototype mogelijk te maken.

De technologie is momenteel niet klein genoeg, duurzaam genoeg of goedkoop genoeg voor een wijdverspreide implementatie, maar Halas heeft een bedrijf opgericht om het apparaat voor commercieel gebruik te ontwikkelen.