Skuteczna dezynfekcja pomieszczeń dzięki prostemu systemowi wirusobójczemu | Politechnika Gdańska

Promieniowanie UV, a w szczególności jego zakres o najkrótszej długości fali, czyli UV –C, ma właściwości biobójcze. Jeżeli przez określony czas bakterie czy wirusy poddawane są naświetlaniu, giną. Promieniowanie UV-C praktycznie nie występuje w środowisku naturalnym człowieka, gdyż na skutek pochłaniania go przez atmosferę okołoziemską nie dociera do powierzchni Ziemi. Jedyne źródła promieniowania UV-C występujące w środowisku życia i pracy to źródła sztuczne wytwarzane przez człowieka. Mogą to być zarówno różnego rodzaju promienniki elektryczne (świetlówki UV-C, lampy rtęciowe średnioprężne, lampy ksenonowe, a ostatnio źródła LED), jak i źródła technologiczne, czyli takie, które emitują promieniowanie UV-C jako efekt uboczny.

Właściwości biobójcze UV-C są powszechnie znane i wykorzystywane w wielu okolicznościach, m.in. w placówkach medycznych, transporcie publicznym, sektorze beauty itd. Niestety długa ekspozycja na ten rodzaj promieniowania jest niebezpieczna dla człowieka – może np. powodować rozwój nowotworów. To stwarza problem implementacji urządzeń emitujących ten rodzaj promieniowania w pomieszczeniach wymagających precyzyjnej dezynfekcji.

– W dzisiejszych czasach takie biobójcze urządzenia przydałyby się w każdej sali wykładowej, laboratorium, sklepie itd, ale jest to problematyczne pod wieloma względami – tłumaczy genezę powstania projektu jego kierownik, dr Wojciech Wojnowski z Wydziału Chemicznego. – Dlatego chcieliśmy opracować system przede wszystkim bezpieczny, ale także tani, dostępny dla wszystkich. Specjalistyczne urządzenia do emisji UV-C są często poza budżetem instytucji takich jak np. szkoły, dlatego szukaliśmy sposobu by było i bezpiecznie i tanio. Zdecydowaliśmy się, żeby wykorzystać zasoby , które są już w pomieszczeniach – oprawy rastrowe.

Pomysłodawcą całego projektu jest mgr inż. Tomasz Chludziński z Wydziału Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki. Naukowiec zaproponował rozwiązanie by do istniejących opraw kasetonowych w wybranym do badań pomieszczeniu, zamontować świetlówki UV-C. W każdej z opraw wymieniono jedną z czterech świetlówek. System został zintegrowany ze specjalnie stworzoną w tym celu aplikacją oraz czujnikiem ruchu. Jakikolwiek ruch w pomieszczeniu powodował natychmiastowe wyłączenie świetlówek, żeby nie narażać przebywających tam osób na kontakt z promieniowaniem.

– Chcieliśmy stworzyć prosty, niskobudżetowy system do dezynfekcji, zapewniający skuteczność, który dodatkowo jest łatwy w montażu i obsłudze – podkreśla mgr Tomasz Chludziński – Projekt połączył naukowców z wielu dziedzin – chemii, elektroniki i architektury. Dzięki temu mogliśmy na jeden aspekt popatrzeć z wielu naukowych stron.

– Testowaliśmy ten system w jednym z laboratoriów komputerowych na WETI – dodaje dr Wojciech Wojnowski – by sprawdzić czy w czasie przerwy między zajęciami, mniej więcej przez kwadrans, można tym sposobem dostarczyć tyle promieniowania do różnych powierzchni w danym pomieszczeniu by zadziałał efekt biobójczy.

Wykonane zostałby badania fotometryczne, które pokazały, że sposób ten jest skuteczny i już kwadrans wystarczy by UV-C zadziałało biobójczo na wiele wirusów i bakterii oraz niektóre grzyby.

Wymieniając w pomieszczeniu pewną liczbę świetlówek, trzeba też zbadać, czy poprzez zmniejszone natężenie światła nadal spełnia normy oświetleniowe. Dlatego do badań zaproszono naukowców z Wydziału Architektury – prof. Justynę Martyniuk-Pęczek, dr hab. Rafała Janowicza oraz dr Natalię Sokół, którzy specjalizują się w badaniach dotyczących odpowiedniego oświetlania pomieszczeń, a także Niezależne Laboratorium Fotometryczne "ViTom Light & Energy" Tomasza Przytarskiego.

W badanym pomieszczeniu normy nie zostały zakłócone, jednak każde pomieszczenie należy monitorować indywidualnie – m.in. ze względu na jego kubaturę i rodzaj użytkowania. Dlatego naukowcy planują by stworzoną aplikację rozszerzyć o funkcję monitorowania natężenia światła widzialnego  w pomieszczeniu.

– Projekt jest na etapie zgłoszenia patentowego – dodaje dr Wojnowski – Nasz pomysł może znaleźć zastosowanie wszędzie tam, gdzie pojawiają się oprawy rastrowe – czyli w głównie budynkach użyteczności publicznej: szpitalach, szkołach, biurach. Może być pomocny nie tylko w czasie pandemii, bowiem działa nie tylko na wirusy SARS, ale na wiele innych wirusów, bakterii i niektóre rodzaje grzybów.

Projekt „Inteligentny wirusobójczy system UV-C do instalacji w uniwersalnych oprawach kasetonowych" realizowany jest w ramach programu Curium Comabting Coronavirus, jako element realizacji zadań programu IDUB.

Bioaktywne szkła – w poszukiwaniu syntetycznych alternatyw 

Poszukują związków, które pomogą opracować nowy lek na COVID-19 w ramach IDUB