Sistema modulare di plasma garantisce superfici igieniche

Lo strumento di disinfezione a plasma del Fraunhofer IST. sul robot DeKonBot 2 del Fraunhofer IPA. © Fraunhofer IPA, Rainer Bez

Sorgente di plasma modulare per la pulizia e la disinfezione delle superfici. © Fraunhofer IST, Paul Kurze / Modular plasma source for cleaning and disinfection of surfaces. © Fraunhofer IST, Paul Kurze

Minori rischi di contagio e quindi una riduzione delle nuove infezioni sono obiettivi diventati ancora più importanti durante la pandemia di COVID-19. Un fattore significativo in questo contesto è la pulizia o disinfezione di superfici potenzialmente contaminate. Nel progetto »MobDi – Disinfezione Mobile« 12 istituti Fraunhofer hanno lavorato a nuove soluzioni tecnologiche per una disinfezione robotizzata efficiente e mirata. L'Istituto Fraunhofer per la Tecnologia delle Superfici e delle Strati IST ha sviluppato un sistema modulare a plasma, che può essere integrato in tali robot disinfettori mobili.

In particolare negli edifici pubblici o sui mezzi di trasporto, la pulizia e disinfezione delle superfici giocano un ruolo fondamentale, soprattutto alla luce dell'attuale scenario di contagio. Sarebbe ideale che le aree frequentate frequentemente e le relative superfici venissero pulite regolarmente, possibilmente più volte al giorno, ma ciò è limitato dall'enorme impegno di personale richiesto. I robot di servizio mobili potrebbero offrire una soluzione e contribuire anche a ridurre il rischio di contagio.

La sfida per i ricercatori coinvolti era trovare approcci efficaci per pulire le superfici senza danneggiarle. Nel corso del progetto sono state testate e valutate diverse metodologie e tecnologie di disinfezione, che possono essere impiegate a seconda del materiale, della geometria e del grado di contaminazione delle superfici da trattare.

Combattere virus e batteri con il plasma

Se si fornisce sufficiente energia a un gas, si può generare un plasma. Il plasma è costituito da elettroni, particelle ionizzate e eccitate, oltre a luce UV, che portano a reazioni chimiche e biologiche molto utili per la pulizia e la disinfezione. L'IST Fraunhofer si è concentrato principalmente sulla selezione e integrazione di una sorgente di plasma adatta. Dopo approfondite indagini preliminari, è stato sviluppato un sistema piezojet, che permette di trattare le superfici con un »plasma freddo«, rispettando le proprietà dei materiali.

Inizialmente, il problema principale era la formazione di ozono durante l'attivazione del plasma. «Per evitare che l'ozono si disperdesse nell'ambiente, abbiamo identificato le condizioni ottimali di aspirazione attraverso simulazioni e progettato un sistema adeguato», spiega il Prof. Dr. Michael Thomas, responsabile del dipartimento presso l'IST Fraunhofer. «L'uso di materiali assorbenti garantisce inoltre la completa riduzione dell'ozono nell'aspirazione, rendendo possibile l'impiego quotidiano della sorgente di plasma per la pulizia e disinfezione senza rischi». L'ultimo passo del lavoro presso l'IST Fraunhofer è stato tradurre i risultati ottenuti in un design adeguato e realizzare un sistema di plasma completo, che può essere integrato direttamente nel robot di pulizia.

Thomas esprime soddisfazione per lo sviluppo riuscito. «È gratificante contribuire, anche se in piccola parte, a rendere più efficiente e sicura la pulizia e disinfezione delle superfici, soprattutto in questo periodo», afferma. «Il risultato della nostra ricerca è un sistema di plasma completamente autonomo, con generatore integrato e un sistema di aspirazione con filtro per ozono, che grazie alla sua struttura modulare può essere facilmente utilizzato in diversi robot di pulizia». La pulizia e disinfezione delle superfici, specialmente negli ambienti interni, rappresentano un importante campo di ricerca presso l'IST Fraunhofer. I mercati principali sono gli ambienti interni di veicoli e mezzi di trasporto, nonché le aree di infrastrutture sensibili come ospedali o strutture di assistenza.

Il progetto

Il progetto »MobDi« fa parte del programma di azione »Fraunhofer vs. Corona« della Gesellschaft Fraunhofer, che sostiene numerose altre iniziative per combattere la pandemia.