Creado para los ataques de ántrax, el filtro de aire de plasma frío ahora se está preparando para enfrentar el COVID

Investigadores de Drexel's C. &. El J. Nyheim Plasma Institute está adaptando un filtro de aire de plasma frío que diseñaron a principios de la década de 2000 para evitar los ataques de ántrax, con la esperanza de que pueda usarse en los sistemas HVAC para evitar que el SARS-CoV-2 en el aire se propague en el interior.

Investigadores del Instituto de Plasma C. & J. Nyheim de la Universidad de Drexel están modificando un sistema de esterilización de aire que crearon para combatir la amenaza de los ataques de ántrax posteriores al 11 de septiembre con la esperanza de que ahora pueda ayudar a prevenir el COVID-19.

"A medida que la investigación de salud pública revela cómo el virus puede persistir y transmitirse a través del aire en ambientes interiores, será cada vez más importante para los ingenieros desarrollar tecnología de esterilización del aire que pueda neutralizarlo o eliminarlo", dijo.Dr. Alexander Fridman, director del Nyheim Plasma Institute y profesor en la Facultad de Ingeniería de Drexel, que es un esfuerzo líder apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias para desarrollar tecnología que pueda neutralizar el nuevo coronavirus.

El proyecto, respaldado por una subvención NSF de $200,000, es uno de los primeros en analizar cómo eliminar el virus SARS-CoV-2 en el medio ambiente. Debido a la necesidad urgente de tecnología como esta para reducir la amenaza de transmisión del virus en espacios públicos interiores, como hoteles, tiendas de comestibles y hospitales, la NSF espera aprovechar la tecnología de descontaminación preexistente para un despliegue rápido en los próximos seis a ocho meses.

Fridman, quien fue pionero en el desarrollo de la tecnología de plasma frío en el Nyheim Plasma Institute durante las últimas dos décadas, sugiere que sus resultados en aplicaciones de tratamiento de alimentos y agua, y un esfuerzo acelerado similar en medio del miedo al ántrax a principios de la década de 2000, lo convierten en un excelente candidato para este nuevo desafío.

La tecnología de tratamiento de plasma utiliza pulsos eléctricos para excitar las partículas en el aire, creando una vorágine molecular que se puede ejercer para destruir los contaminantes químicos y las bacterias. Fridman se especializa en plasma no térmico o frío que, a diferencia de su pariente más conocido, el rayo, no genera calor, por lo que es más seguro de manejar y mucho más fácil de controlar.

Un filtro de plasma frío diseñado por el equipo de Fridman en 2010 demostró tener más del 99 % de éxito en la eliminación de las esporas de ántrax del aire. Su prototipo fue ampliado por el departamento de transporte de Canadá para su uso en vehículos antes de que disminuyera el temor terrorista.

El filtro utiliza una rejilla de cables, llamada sistema de descarga de rejilla de barrera dieléctrica, para generar los pulsos eléctricos necesarios para producir una pantalla de plasma. Forzar el aire a través de la rejilla teóricamente podría desactivar las partículas virales. Con pequeños ajustes a la geometría de su diseño anterior, Fridman cree que esto podría implementarse en unidades HVAC domésticas e industriales.

"La esterilización, la filtración y el tratamiento del aire se volverán más una prioridad a medida que buscamos reabrir negocios y hacer que las personas pasen tiempo en espacios públicos interiores", dijoDanil Dobrynin, PhD , director asociado del Nyheim Plasma Institute que es co-investigador del proyecto. "Nuestra tecnología ha tenido mucho éxito en la neutralización de bacterias y esporas de ántrax en estos entornos. Si bien los virus son más pequeños que las bacterias, están sujetos a algunas de las mismas vulnerabilidades estructurales, especialmente los coronavirus. Por lo tanto, creemos que nuestra tecnología podría adaptarse fácilmente para atacar SARS-CoV-2 con una eficacia similar".

El equipo de Fridman planea tener un prototipo listo para probar en los próximos dos meses. El proyecto es parte de un impulso de investigación ampliado de la colaboración del Centro de energía de plasma de alta presión, agricultura y tecnologías biomédicas de Drexel con la Universidad George Washington y la Universidad de Michigan, para explorar el plasma frío para la esterilización de alimentos, superficies y aire.

Además de Fridman y Dobrynin, Alex Rabinovich, PhD; director asociado del Nyheim Plasma Institute, también participa en esta investigación.

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