Moduláris plazmarendszer biztosítja a higiénikus felületeket

A Fraunhofer IST plazma-sterilizáló eszköze. a Fraunhofer IPA DeKonBot 2 robotján. © Fraunhofer IPA, Rainer Bez / A Fraunhofer IST plazma-sterilizáló eszköze. a Fraunhofer IPA DeKonBot 2 robotján. © Fraunhofer IPA, Rainer Bez

Modulare Plasmaquelle zur Reinigung und Desinfektion von Oberflächen. © Fraunhofer IST, Paul Kurze / Modular plasma source for cleaning and disinfection of surfaces. © Fraunhofer IST, Paul Kurze

Kevésbé fertőzésveszély és ezáltal az új fertőzések csökkentése olyan célok, amelyek különösen a koronavírus-járvány idején váltak még fontosabbá. Jelentős tényező ebben a potenciálisan szennyezett felületek tisztítása vagy fertőtlenítése. Az „MobDi – Mobil Fertőtlenítés” projektben 12 Fraunhofer-intézet dolgozott új technikai megoldásokon a hatékony és célzott robot-alapú fertőtlenítés érdekében. A Fraunhofer IST Intézet egy moduláris plazmarendszert fejlesztett ki, amely beépíthető ilyen mobil fertőtlenítő robotokba.

Különösen nyilvános épületekben vagy közlekedési eszközökön játszik a felületek tisztítása és fertőtlenítése különösen fontos szerepet a jelenlegi fertőzési helyzet tükrében. Ideális lenne, ha a gyakran látogatott helyiségeket és azok felületeit rendszeresen, lehetőleg naponta többször alaposan megtisztítanák, azonban ez a rendkívüli (személyzeti) munkaerő miatt csak korlátozottan lehetséges. Mobil szervizrobotok nyújthatnának segítséget ebben, és egyben hozzájárulhatnának a fertőzésveszély csökkentéséhez.

A kihívás a részt vevő kutatók számára az volt, hogy olyan megközelítéseket találjanak, amelyek hatékonyan tisztítják a felületeket anélkül, hogy károsítanák azokat. A projekt során különböző fertőtlenítési módszereket és technológiákat teszteltek és értékeltek, amelyek anyagtól, geometriától és szennyezettségi szinttől függően alkalmazhatók a tisztítandó felületeken.

Vírusok és baktériumok elleni plazma alkalmazása

Amennyiben egy gáznak elegendő energiát adunk, plazma hozható létre. A plazma elektronokból, ionizált és gerjesztett részecskékből, valamint UV-fényből áll, amelyek többek között kémiai és biológiai reakciókat váltanak ki, és kiválóan alkalmazhatók tisztításra és fertőtlenítésre. A Fraunhofer IST főként a megfelelő plazmaforrás kiválasztásával és integrálásával foglalkozott. A felhasználás és az integrálhatóság miatt, kiterjedt előzetes vizsgálatok után, egy piezojet-rendszert fejlesztettek tovább, amelyben a felületet „hideg plazmával” óvatosan kezelik.

Kezdetben problémát jelentett az ózon képződése, amely a plazma gyújtásakor keletkezik. „Annak érdekében, hogy megakadályozzuk az ózon kijutását a környezetbe, szimulációk segítségével azonosítottuk az optimális szívási feltételeket, és ennek megfelelő koncepciót dolgoztunk ki” – magyarázza Prof. Dr. Michael Thomas, a Fraunhofer IST osztályvezetője. „Az abszorpciós anyagok alkalmazásával továbbá teljes mértékben csökkentjük az ózont a szívócsőben, így a plazmaforrást biztonságosan lehet használni a mindennapi tisztításban és fertőtlenítésben.” A Fraunhofer IST munkáinak utolsó lépése a kapott eredmények megvalósítása megfelelő kialakításban és egy komplett plazmarendszer felépítése volt, amely közvetlenül beépíthető a tisztítórobotba.

Thomas örömmel nyilatkozik a sikeres fejlesztésről. „Szép, ha hozzájárulhatunk ahhoz, hogy a felületek tisztítása és fertőtlenítése különösen a jelenlegi időszakban hatékonyabb és biztonságosabb legyen” – mondja. „Kutatásunk eredménye egy teljesen autonóm plazmarendszer, beépített generátorral és ózonszűrő egységgel, amely moduláris felépítésének köszönhetően könnyen alkalmazható különböző tisztítórendszerekben.” A felületek tisztítása és fertőtlenítése, különösen beltéren, fontos kutatási terület a Fraunhofer IST-nél. Itt a piacokat például járművek és közlekedési eszközök belső tere, valamint érzékeny infrastruktúrák, például kórházak vagy gondozóintézmények helyiségei alkotják.

A projekt

A „MobDi” projekt a Fraunhofer Társaság „Fraunhofer vs. Corona” akcióprogramjának része, amely számos további kezdeményezést támogat a járvány elleni küzdelemben.