Creado para ataques de ántrax, el filtro de aire de plasma frío ahora se está preparando para enfrentar el COVID

Apr 05, 2024

Investigadores de Drexel's C. &. J. Nyheim Plasma Institute está modernizando un filtro de aire de plasma frío que diseñaron a principios de la década de 2000, para protegerse de los ataques de ántrax, con la esperanza de que pueda usarse en sistemas HVAC para evitar que el SARS-CoV-2 transmitido por el aire se propague en interiores.

Investigadores del Instituto de Plasma C. & J. Nyheim de la Universidad de Drexel están modificando un sistema de esterilización de aire que crearon para combatir la amenaza de ataques de ántrax después del 11 de septiembre con la esperanza de que ahora pueda ayudar a protegerse del COVID-19.

"A medida que las investigaciones de salud pública revelan cómo el virus puede persistir y transmitirse a través del aire en ambientes interiores, será cada vez más importante para los ingenieros desarrollar tecnología de esterilización del aire que pueda neutralizarlo o eliminarlo", dijoDr. Alejandro Fridman, director del Instituto de Plasma de Nyheim y profesor de la Facultad de Ingeniería de Drexel, que lidera el esfuerzo apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias para desarrollar tecnología que pueda neutralizar el nuevo coronavirus.

El proyecto, respaldado por una subvención NSF de 200 000 dólares, es uno de los primeros en analizar cómo eliminar el virus SARS-CoV-2 del medio ambiente. Debido a la necesidad urgente de una tecnología como esta para reducir la amenaza de transmisión del virus en espacios públicos interiores, como hoteles, supermercados y hospitales, la NSF espera aprovechar la tecnología de descontaminación preexistente para una rápida implementación en los próximos seis a ocho meses.

Fridman, quien fue pionero en el desarrollo de la tecnología de plasma frío en el Instituto de Plasma de Nyheim durante las últimas dos décadas, sugiere que sus resultados en aplicaciones de tratamiento de agua y alimentos (y un esfuerzo acelerado similar en medio del temor al ántrax a principios de la década de 2000) la convierten en una excelente opción. candidato para este nuevo desafío.

La tecnología de tratamiento con plasma utiliza pulsos eléctricos para excitar las partículas en el aire, creando una vorágine molecular que se puede utilizar para destruir contaminantes químicos y bacterias. Fridman se especializa en plasma no térmico o frío que, a diferencia de sus rayos más conocidos, no genera calor, por lo que es más seguro de manejar y mucho más fácil de controlar.

Un filtro de plasma frío diseñado por el equipo de Fridman en 2010 demostró tener un éxito de más del 99% en la eliminación de las esporas de ántrax del aire. Su prototipo fue ampliado por el departamento de transporte de Canadá para su uso en vehículos antes de que desapareciera el temor terrorista.

El filtro utiliza una rejilla de cables, llamada sistema de descarga de rejilla de barrera dieléctrica, para generar los impulsos eléctricos necesarios para producir una pantalla de plasma. En teoría, forzar el aire a través de la rejilla podría desactivar las partículas virales. Con pequeños ajustes en la geometría de su diseño anterior, Fridman cree que esto podría implementarse en unidades HVAC domésticas e industriales.

"La esterilización, la filtración y el tratamiento del aire se convertirán en una prioridad a medida que busquemos reabrir negocios y que la gente pase tiempo en espacios públicos interiores", dijoDanil Dobrynin, PhD , director asociado del Nyheim Plasma Institute y coinvestigador del proyecto. “Nuestra tecnología ha tenido mucho éxito en neutralizar bacterias y esporas de ántrax en estos entornos. Si bien los virus son más pequeños que las bacterias, están sujetos a algunas de las mismas vulnerabilidades estructurales, especialmente los coronavirus. Por lo tanto, creemos que nuestra tecnología podría adaptarse fácilmente para atacar el SARS-CoV-2 con una eficacia similar”.

El equipo de Fridman planea tener un prototipo listo para realizar pruebas en los próximos dos meses. El proyecto es parte de un impulso de investigación ampliado del Centro de Energía de Plasma de Alta Presión, Agricultura y Tecnologías Biomédicas de Drexel, en colaboración con la Universidad George Washington y la Universidad de Michigan, para explorar el plasma frío para la esterilización de alimentos, superficies y aire.

Además de Fridman y Dobrynin, Alex Rabinovich, PhD; El director asociado del Nyheim Plasma Institute también participa en esta investigación.

Drexel News es producido por University Marketing and Communications.

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