Neues Solargerät tötet Keime auf chirurgischem Equipment (und allem anderen)

Würdest du in einem moldauischen Krankenhaus unter das Messer gehen? Wie wäre es mit einem militärischen Außenposten in Afghanistan oder in einer Klinik in Sambia? Tausende von Menschen tun dies jedes Jahr, und in den ressourcenärmsten Gebieten der Welt benötigt medizinisches Personal eine Möglichkeit, seine Ausrüstung schnell und vollständig zu sterilisieren.

Die Weltgesundheitsorganisation berichtet, dass 10 Prozent der in Entwicklungsländern hospitalisierten Patienten mindestens eine therapieassoziierte Infektion haben. Auf den Intensivstationen liegt die Zahl näher bei 60 Prozent.

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Ein neues solarbetriebenes Gerät, das von Forschern der Rice University in Houston, Texas, entwickelt wurde, nutzt die Energie der Sonne, um Millionen von winzigen metallischen Nanopartikeln zu erhitzen. Die in Wasser eingetauchten Partikel erzeugen in etwa fünf Minuten sengend heißen, desinfizierenden Dampf.

Das System verbraucht keinen Strom, keinen Brennstoff und wenig Wasser und erzeugt Dampf, der heiß genug ist, um selbst die widerstandsfähigsten Mikroben abzutöten.

Die Reisforscherin Naomi Halas stellte heute in einer Grundsatzrede auf der 246. Tagung der American Chemical Society (ACS) in Indiana ihren Prototyp vor.

Off-the-Grid Surgery

Herkömmliche Autoklaven, die Maschinen Chirurgen in den USA verwenden, um ihre Geräte zu desinfizieren, sind auf Elektrizität angewiesen. Aber ein Bericht der Weltbank vom Mai dieses Jahres sagt, dass 1,2 Milliarden Menschen auf der Welt nicht an das Stromnetz angeschlossen sind.

"Wir haben eine Lösung entwickelt, unsere Solardampftechnologie", sagte Halas. "Sie ist komplett netzfern, nutzt Sonnenlicht als Energiequelle, ist nicht so groß und tötet krankmachende Mikroben ab Dies ist eine unglaublich vielversprechende Technologie. "

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Halas hat einen solarbetriebenen Autoklaven-Prototyp und ein anderes Modell entwickelt, um menschliche Abfälle für Familien ohne Zugang zu Wasserleitungen zu sterilisieren oder fließendes Wasser.

Sie hofft, dass die Technologie auch für das Kochen, die Reinigung von Trinkwasser und die Eigenerzeugung von Strom angepasst werden kann, indem man mit Dampf kleine Turbinen dreht.

So funktioniert es

Der Autoklav sieht aus wie eine kleine Satellitenschüssel mit einem konkaven Spiegel, der das Sonnenlicht auf einen Behälter aus Wasser und Metall oder Nanopartikeln aus leitfähigem Kohlenstoff konzentriert. Die Partikel sind so winzig, dass 1 000 von ihnen die Breite eines menschlichen Haares erreichen würden, aber sie absorbieren Licht im Sonnenspektrum.

Wenn sich die Partikel - genannt "Nanoheizer" - heiß anfühlen, bildet sich auf ihren Oberflächen eine Dampfschicht, die zum oberen Ende des Wasserbehälters aufsteigt und Wasserdampf in ein Sammelrohr freisetzt. Dann sinken sie wieder auf den Boden, um den Prozess erneut zu beginnen.

"Nanoheater erzeugen Dampf mit einer bemerkenswert hohen Effizienz." Mehr als 80 Prozent der Energie, die sie aus Sonnenlicht aufnehmen, fließt in die Dampfproduktion. Bei der herkömmlichen Dampfproduktion müssten Sie den gesamten Behälter beheizen Wasser, bis es kocht, wobei die Blasen nach oben steigen, um Dampf freizusetzen. Bei Nanoheizungen heizen weniger als 20 Prozent der Energie die benachbarte Flüssigkeit auf. "

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Das Gerät ist die erste praktische Anwendung der Nanopartikel-Technologie letztes Jahr in der Zeitschrift ACS Nano beschrieben. Die Finanzierung von der Bill und Melinda Gates Foundation half dabei, den Prototyp zu ermöglichen.

Die Technologie ist derzeit nicht klein genug, haltbar genug oder kostengünstig genug für einen breiten Einsatz, aber Halas hat ein Unternehmen gegründet, um das Gerät für kommerzielle Zwecke zu entwickeln.