Criado para ataques de antraz, filtro de ar de plasma frio agora está sendo preparado para enfrentar COVID

Apr 05, 2024

Pesquisadores da Drexel's C. &. O J. Nyheim Plasma Institute está reformando um filtro de ar de plasma frio que projetou no início dos anos 2000, para evitar ataques de antraz, na esperança de que possa ser usado em sistemas HVAC para evitar que o SARS-CoV-2 transportado pelo ar se espalhe em ambientes fechados.

Pesquisadores do Instituto de Plasma C. & J. Nyheim da Universidade Drexel estão modificando um sistema de esterilização de ar que criaram para combater a ameaça de ataques de antraz pós-11 de setembro, na esperança de que agora possa ajudar a afastar o COVID-19.

“À medida que a investigação em saúde pública revela como o vírus pode persistir e ser transmitido através do ar em ambientes interiores, será cada vez mais importante que os engenheiros desenvolvam tecnologia de esterilização do ar que possa neutralizá-lo ou removê-lo”, disse.Alexander Fridman, PhD, diretor do Nyheim Plasma Institute e professor da Faculdade de Engenharia de Drexel, que é um importante esforço apoiado pela National Science Foundation para desenvolver tecnologia que possa neutralizar o novo coronavírus.

O projeto, apoiado por uma doação de US$ 200.000 da NSF, é um dos primeiros a analisar como eliminar o vírus SARS-CoV-2 no meio ambiente. Devido à necessidade urgente de tecnologias como esta para reduzir a ameaça de transmissão do vírus em espaços públicos interiores, como hotéis, mercearias e hospitais, a NSF espera aproveitar a tecnologia de descontaminação pré-existente para uma rápida implantação nos próximos seis a oito meses.

Fridman, que foi pioneiro no desenvolvimento da tecnologia de plasma frio no Nyheim Plasma Institute nas últimas duas décadas, sugere que seus resultados em aplicações de tratamento de alimentos e água – e um esforço acelerado semelhante em meio ao medo do antraz no início dos anos 2000 – o tornam um produto de primeira linha. candidato a este novo desafio.

A tecnologia de tratamento de plasma usa pulsos elétricos para excitar as partículas no ar, criando um redemoinho molecular que pode ser usado para destruir contaminantes químicos e bactérias. Fridman é especialista em plasma não térmico ou frio que, em contraste com seu mais conhecido relâmpago parente, não gera calor, por isso é mais seguro de manusear – e muito mais fácil de controlar.

Um filtro de plasma frio projetado pela equipe de Fridman em 2010 provou ter mais de 99% de sucesso na remoção de esporos de antraz do ar. Seu protótipo foi ampliado pelo departamento de transportes do Canadá para uso em veículos antes que o medo terrorista diminuísse.

O filtro usa uma grade de fios, chamada sistema de descarga de grade de barreira dielétrica, para gerar os pulsos elétricos necessários para produzir uma tela de plasma. Forçar o ar através da grade teoricamente seria capaz de desativar as partículas virais. Com pequenos ajustes na geometria do projeto anterior, Fridman acredita que isso poderia ser implantado em unidades HVAC residenciais e industriais.

“A esterilização, filtragem e tratamento do ar se tornarão uma prioridade à medida que buscamos reabrir empresas e fazer com que as pessoas passem mais tempo em espaços públicos internos”, disseDanil Dobrynin, PhD , diretor associado do Nyheim Plasma Institute que é co-investigador do projeto. “Nossa tecnologia tem tido muito sucesso na neutralização de bactérias e esporos de antraz nesses ambientes. Embora os vírus sejam menores que as bactérias, estão sujeitos a algumas das mesmas vulnerabilidades estruturais – especialmente os coronavírus. Portanto, acreditamos que a nossa tecnologia poderia ser facilmente adaptada para combater o SARS-CoV-2 com uma eficácia semelhante.”

A equipe de Fridman planeja ter um protótipo pronto para testes nos próximos dois meses. O projeto faz parte de um impulso de pesquisa expandido do Centro de Energia de Plasma de Alta Pressão, Agricultura e Tecnologias Biomédicas da Drexel, em colaboração com a Universidade George Washington e a Universidade de Michigan, para explorar plasma frio para esterilização de alimentos, superfícies e ar.

Além de Fridman e Dobrynin, Alex Rabinovich, PhD; diretor associado do Nyheim Plasma Institute, também participa desta pesquisa.

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