Опасные воздушные вирусы становятся безвредными на лету при воздействии энергетических, заряженных фрагментов молекул воздуха, показали исследователи Мичиганского университета.
Они надеются когда-нибудь использовать эту возможность, чтобы заменить столетнее устройство: хирургическую маску.
Инженеры измерили скорость уничтожения вирусов и эффективность нетермической плазмы-ионизированных или заряженных частиц, образующихся вокруг электрических разрядов, таких как искры. Нетермический плазменный реактор смог инактивировать или удалить из воздушного потока 99,9% тестового вируса, причем подавляющее большинство из них было инактивировано.
Достижение этих результатов в течение доли секунды в потоке воздуха обещает для многих приложений, где необходимы стерильные подачи воздуха.
"Самый трудный путь передачи болезни, от которого нужно защищаться, - это воздух, потому что у нас относительно мало средств защиты, когда мы дышим",-сказал Херек Клак, доцент исследований Мичиганского университета по гражданской и экологической инженерии.
Чтобы оценить эффективность нетермической плазмы, исследователи закачали модель вируса-безвредного для человека-в проточный воздух, когда он вошел в реактор. Внутри реактора, шарики боросиликатного стекла упакованы в цилиндрическую форму, или кровать. Вирусы в воздушном потоке через промежутки между бусинами, и именно там они инактивированы.
- В этих пустотах вы запускаете искры, - сказал Клак. "Проходя через упакованный слой, патогены в потоке воздуха окисляются нестабильными атомами, называемыми радикалами. Что осталось-это вирус, который уменьшил способность заражать клетки.
Примечательно, что во время этих тестов исследователи также отслеживали количество вирусного генома, который присутствовал в воздухе. Таким образом, КЛАК и его команда смогли определить, что более 99% стерилизующего эффекта воздуха было связано с инактивацией вируса, который присутствовал, с остальной частью эффекта из-за фильтрации вируса из воздушного потока.
"Результаты говорят нам, что нетермическая плазменная обработка очень эффективна для инактивации воздушно-капельных вирусов", - сказала Криста Уиггинтон, доцент кафедры гражданской и экологической инженерии. "Существуют ограниченные технологии обеззараживания воздуха, поэтому это важный вывод."
Этот параллельный подход-сочетание фильтрации и инактивации воздушно-капельных патогенов-может обеспечить более эффективный способ обеспечения стерильного воздуха, чем технологии, используемые сегодня, такие как фильтрация и ультрафиолетовое излучение. Традиционные маски работают с использованием только фильтрации для защиты.
Ультрафиолетовое облучение не может простерилизовать как быстро, как тщательно или как компактно имеет нетермическую плазму.
Клэк и его исследовательская группа начали испытывать их реактор на потоках воздуха вентиляции на ферме поголовья около Энн-Арбор. Животноводство и его уязвимость к инфекционным заболеваниям скота, таким как птичий грипп, доказали необходимость таких технологий в ближайшем будущем.