Pentru profesioniștii din domeniul medical, care efectuează intervenții chirurgicale în zone izolate ale lumii, echipamentele sterilizate nu sunt întotdeauna disponibile. Totuși, în prezent, a fost dezvoltat un dispozitiv portabil, alimentat cu energie solară, care poate genera suficient de mult abur, la o presiune înaltă, pentru a steriliza instrumentele medicale în zonele cu resurse limitate.
Lin Zhao și colegii acestuia, din cadrul Institutului de Tehnologie din Massachusetts, au dezvoltat un dispozitiv care poate alimenta o autoclavă, dispozitiv utilizat pentru sterilizarea echipamentelor medicale, prin tratarea lor cu aburi sub presiune.
Noul instrument funcționează chiar și în condiții meteorologice de ceață sau nori. Acesta este alcătuit dintr-o componentă solară care încălzește apa pentru a genera abur, care este apoi transmis către o cameră sub presiune.
„O mare provocare a utilizării acestui tip de dispozitiv pentru a furniza presiune și abur, la temperaturi de peste 100 °C, este reprezentată de faptul că dispozitivele vor ceda o parte din căldură mediului înconjurător”, a declarat Zhao.
Având în vedere acest lucru, o componentă cheie a sterilizatorului solar este un strat de aerogel. Acesta este un material solid, asemănător spumei, elaborat din siliciu. Gelul este complet transparent, așadar acesta nu împiedică captarea razelor solare, dar acționează ca un izolator pentru a preveni pierderea de căldură.
Pentru a fi eficiente în cazul sterilizării echipamentelor, autoclavele trebuie să mențină o temperatură de cel puțin 121 °C timp de 30 de minute, la o presiune, generată de aburul saturat, de cel puțin 205 kPa.
Într-un test de teren, în Mumbai, India, cercetătorii au creat un prototip și au demonstrat faptul că acesta ar putea genera cu succes abur, la o temperatură 128 °C și o presiune de 250 kPa. Aceștia estimează că prototipul generează o putere de 260 wați.
Când a fost expus la lumina soarelui, sterilizatorul solar a reușit să ridice temperatura și presiunea apei la parametrii necesari autoclavei, într-un timp de 10 minute.
Cercetătorii estimează că una dintre unitățile solare generează o putere de 260 wați, ceea ce nu este suficient pentru a alimenta autoclavele cu o capacitate de 60 sau 100 de litri, utilizate, de obicei, în sălile de operație. „Este necesară conectarea mai multor astfel de module pentru a obține rezultatele dorite”, a adăugat Zhao.
