Modulární plazmový systém zajišťuje hygienické povrchy

Nástroj na plazmovou dezinfekci Fraunhofer IST. na robotu DeKonBot 2 Fraunhofer IPA. © Fraunhofer IPA, Rainer Bez / Nástroj na plazmovou dezinfekci Fraunhofer IST. na robotu DeKonBot 2 Fraunhofer IPA. © Fraunhofer IPA, Rainer Bez

Modulární plazmový zdroj pro čištění a dezinfekci povrchů. © Fraunhofer IST, Paul Kurze / Modulární plazmový zdroj pro čištění a dezinfekci povrchů. © Fraunhofer IST, Paul Kurze

Nižší riziko nákazy a tím i snížení počtu nových případů jsou cíle, které se v době pandemie koronaviru staly ještě důležitějšími. Významným faktorem je přitom čištění nebo dezinfekce potenciálně kontaminovaných povrchů. V projektu »MobDi – Mobilní dezinfekce« spolupracovalo 12 ústavů Fraunhofer na vývoji nových technických řešení pro efektivní a cílenou robotickou dezinfekci. Ústav Fraunhofer pro vrstvy a povrchové techniky IST vyvinul modulární plazmový systém, který lze integrovat do takových mobilních dezinfekčních robotů.

Obzvláště v veřejných budovách nebo dopravních prostředcích hraje čištění a dezinfekce povrchů zvlášť důležitou roli v souvislosti s aktuální situací s infekcemi. Ideální by bylo, kdyby se často navštěvované místnosti a s tím související povrchy pravidelně, nejlépe několikrát denně, důkladně čistily, což však vzhledem k velkému (personálnímu) úsilí není možné v omezené míře. Mobilní servisní roboti by zde mohli pomoci a zároveň přispět ke snížení rizika nákazy.

Výzvou pro zapojené vědce bylo najít vhodné přístupy, které efektivně vyčistí povrchy, aniž by je poškodily. V rámci projektu bylo testováno a hodnoceno několik metod a technologií dezinfekce, které lze podle materiálu, geometrie a stupně znečištění čištěných míst použít.

Bojujte s viry a bakteriemi pomocí plazmy

Když se do plynu dodá dostatečné množství energie, lze vytvořit plazmu. Plazma se skládá z elektronů, ionizovaných a excitovaných částic a UV záření, které mimo jiné vedou k chemickým a biologickým reakcím, jež lze velmi dobře využít k čištění a dezinfekci. Ústav Fraunhofer IST se zaměřil především na výběr a integraci vhodného zdroje plazmy. Vzhledem k použití a možnosti integrace byl po rozsáhlých předběžných studiích dále vyvinut piezojetový systém, u něhož je povrch ošetřován pomocí »studené plazmy«, která šetrně zachází s materiálem.

Zpočátku byl problém s tvorbou ozónu, která vzniká při zapnutí plazmy. „Abychom zabránili úniku ozónu do okolí, identifikovali jsme pomocí simulací optimální podmínky odsávání a navrhli odpovídající koncept,“ vysvětluje prof. Dr. Michael Thomas, vedoucí oddělení na Fraunhofer IST. „Použití absorpčních prostředků dále zajišťuje úplnou redukci ozónu z odsávání, takže lze plazmový zdroj bezpečně používat k čištění a dezinfekci v každodenním provozu.“ Posledním krokem práce na Fraunhofer IST bylo převedení získaných výsledků do odpovídajícího designu a sestavení kompletního plazmového systému, který lze přímo integrovat do čisticého robota.

Thomas se těší z úspěšného vývoje. „Je hezké, když můžeme malým dílem přispět k tomu, aby čištění a dezinfekce povrchů byla zvlášť v dnešní době efektivnější a bezpečnější,“ vysvětluje. „Výsledkem našeho výzkumu je plně autonomní plazmový systém s integrovaným generátorem a odsáváním s ozónovým filtrem, který je díky svému modulárnímu uspořádání snadno použitelný v různých čisticích robotech.“ Čištění a dezinfekce povrchů, zvlášť v interiéru, představuje důležité výzkumné pole na Fraunhofer IST. Trhy zde zahrnují například vnitřní prostory vozidel a dopravních prostředků nebo místnosti v citlivé infrastruktuře, například v nemocnicích nebo pečovatelských zařízeních.

Projekt

Projekt »MobDi« je součástí akčního programu »Fraunhofer vs. Corona« společnosti Fraunhofer, který podporuje ještě řadu dalších iniciativ pro boj s pandemií.