休斯顿大学的研究人员与其他人合作,设计了一种可以捕捉到导致新冠肺炎死亡的病毒,立即将其杀死的空气过滤器。
UH德克萨斯超导中心主任任志峰与总部位于休斯顿的医疗房地产开发公司MEDISTAR的首席执行官Monzer Hourani和其他研究人员合作设计了这种过滤器,这一设计发表在《今日材料物理》上的一篇论文中。
研究人员报告说,加尔维斯顿国家实验室的病毒测试发现,99.8%的新型SARS-CoV-2病毒,即导致新冠肺炎的病毒,通过一个由商业泡沫镍制成的过滤器一次杀死。过滤器由商业泡沫镍制成,加热到200摄氏度(约合392华氏度)。在由德克萨斯大学医学分校运营的国家实验室的测试中,它还杀死了99.9%的炭疽孢子。
“这种过滤器在机场、飞机、写字楼、学校和游轮上都很有用,可以阻止新冠肺炎的传播,”密歇根大学MD Anderson物理学讲座教授、这篇论文的联合通讯作者任建新说,“这种过滤器在机场、飞机、写字楼、学校和游轮上都很有用,可以阻止新冠肺炎的传播。”“它帮助控制病毒传播的能力可能对社会非常有用。”他说,MEDISTAR的高管还提出了一种桌面模式,能够净化上班族周围的空气。
任说,3月31日,当大流行在全美蔓延时,MEDISTAR与休斯顿大学(University Of Houston)的德克萨斯超导中心(TcSUH)接洽,寻求帮助开发捕捉病毒的空气过滤器的概念。
UH物理系和TcSUH的罗宇、MEDISTAR的Garrett K.Peel博士和UH医学院的Faisal Cheema博士是这篇论文的共同第一作者。
研究人员知道病毒可以在空气中停留大约三个小时,这意味着可以快速去除它的过滤器是一个可行的计划。随着企业重新开业,控制空调空间的传播是当务之急。
MEDISTAR知道病毒不能在高于70摄氏度(约158华氏度)的温度下存活,所以研究人员决定使用加热过滤器。通过将过滤器温度提高到更高的温度-约200摄氏度-他们几乎能够立即杀死病毒。
任建议使用泡沫镍,说它满足了几个关键要求:它是多孔的,允许空气流动,并且导电,这使得它可以加热。它也是灵活的。
但泡沫镍的电阻率很低,很难将温度提高到足以迅速杀死病毒的程度。研究人员通过折叠泡沫解决了这个问题,用电线连接多个隔间,使电阻增加到足以将温度提高到250摄氏度。
研究人员说,通过使过滤器电加热,而不是从外部加热,他们将从过滤器中逸出的热量降至最低,从而使空调以最小的压力运行。
一个原型是由当地的一个车间制造的,首先在任的实验室测试电压/电流和温度之间的关系;然后去加尔维斯顿实验室测试它杀死病毒的能力。任说,它满足了传统供暖、通风和空调(HVAC)系统的要求。
切马说:“这种新型的室内空气保护生物防御技术为防止SARS-CoV-2在空气中的环境传播提供了第一线的预防措施,并将走在抗击目前的流行病和未来室内环境中任何空气传播的生物防护技术的前沿。”
胡拉尼和皮尔呼吁分阶段推出该设备,“从高优先级的场所开始,在这些场所,基本工作人员暴露在危险中的风险增加(特别是学校、医院和医疗设施,以及飞机等公共交通环境)。”
他们说,这将提高关键行业一线工人的安全,并允许非必要工人返回公共工作空间。