Mokslininkai sukūrė UV-C prietaisą, skirtą maisto sanitarijai, kurią sukėlė žaibas

„Tribo-sanitizer“ yra savaime maitinamas prietaisas, kuris naudoja UVC lempą, kad inaktyvuotų bakterijas, sukeliančias per maistą plintančias ligas ant šviežių produktų, maisto pakuočių ir paviršių.

Fredo Zwicky nuotrauka

CHAMPAIGN, Ill. – Ilinojaus universiteto Urbana-Champaign mokslininkai sukūrė nešiojamą, savaeigį ultravioletinių spindulių C prietaisą, vadinamą Tribo-sanitizer, kuris gali inaktyvuoti dvi bakterijas, sukeliančias daugybę per maistą plintančių ligų ir mirčių.

Komandoje iš kairės buvo doktorantas Zachary (Zhenhui) Jin, maisto saugos ir inžinerijos profesorius Yi-Cheng Wang ir magistrantas Longwen Li.

Fredo Zwicky nuotrauka

„Tribo-sanitizer“ UVC lempa maitinama naudojant triboelektrinį efektą – elektros energiją, kuri susidaro susilietus dviem skirtingoms medžiagoms. Remiantis žurnale „Nano Energy“ paskelbtomis išvadomis, bandymų metu „Tribo-sanitizer“ sėkmingai inaktyvavo dvi potencialiai mirtinas per maistą plintančias bakterijas Escherichia coli O157:H7 ir Listeria monocytogenes, daugiausia pažeisdamas jų DNR.

Bakterijos, pasirinktos kaip tyrimo taikiniai, yra dvi dažniausios rimtų per maistą plintančių ligų protrūkių JAV priežastys. Escherichia coli gamina toksinus, kurie gali sukelti stiprų pilvo spazmą, karščiavimą, kruviną viduriavimą ir inkstų nepakankamumą, o Listeria monocytogenes gali sukelti listeriozę, kuri sukelia didžiausias hospitalizavimo ir mirtingumo nuo bet kokių per maistą plintančių ligų skaičius.

Grupė įvertino „Tribo-sanitizer“ dezaktyvavimo galimybes su bakterijomis skysčiuose ir ant trijų kietų medžiagų – šviežių obuolių žievelių, romėnų salotų ir polietileno tereftalato, paprastai žinomo kaip PET, populiari maisto ir gėrimų pakavimo medžiaga.

Rezultatai parodė, kad „Tribo-sanitizer“ turi didelį potencialą atitikti Maisto ir vaistų administracijos sanitarijos standartus. Tiksliau, prietaisas „pasiekė bent 99,999 % sumažinimą E. coli padermės buferiniame tirpale ir PET, o tai rodo puikų Tribo dezinfekavimo priemonės gebėjimą nukenksminti“, sakė atitinkamas autorius Yi-Cheng Wang, maisto saugos ir inžinerijos profesorius. .

Prietaisas pasiekė mažesnį, bet vis dar naudingą E. coli bakterijų ir 99,9 % L. monocytogenes sumažėjimą ant obuolių žievelės ir 99,8 % E. coli ir 98 % L. monocytogenes ant romėnų salotų. , anot laikraščio.

Šie rezultatai „panašūs į tuos, kurie buvo pateikti kituose tyrimuose, kuriuose buvo naudojama UV šviesa su komerciniu energijos šaltiniu šviežių produktų nukenksminimui“, - sakė doktorantas Zachary (Zhenhui) Jin, kuris buvo pirmasis šio straipsnio autorius su absolventu Fujunzhu. Zhao. Studijoje taip pat dalyvavo absolventas Longwen Li.

„Tribo-sanitizer“ triboelektrinis energijos šaltinis gali paversti mechaninę energiją iš aplinkos aplinkos, pavyzdžiui, iš žmogaus judesių ir vėjo, kuri kitu atveju būtų švaistoma, todėl tyrėjų komanda jį apibūdina kaip „savarankišką“, sakė Wang.

Oro tarpas, kurį komanda įtraukė į savo triboelektrinio maitinimo šaltinio dizainą, imituoja

žaibas elektrostatiškai skaidydamas orą. Remiantis tyrimu, ši naujovė padidino „Tribo-sanitizer“ galią iki daugiau nei 4,{2}} voltų ir žymiai padidino UVC lempos ryškumą.

Nors šviesos technologijos, pvz., Tribo-sanitizer lempa, „gali būti labai veiksmingos, kai paviršiai yra tiesiogiai veikiami šviesos šaltinio“, Wang teigė, kad jos gali nepakankamai nukenksminti vietas, kurios nėra tiesiogiai apšviestos, pavyzdžiui, nelygūs arba šiurkštūs salotų ir obuolių žievelių paviršiai. .

„Tai galėtų būti sprendžiama įtraukiant kitus nukenksminimo metodus arba naudojant kelis šviesos šaltinius skirtingais kampais“, – sakė jis. "Tai yra viena iš ateities krypčių, prie kurios mes dirbame. Ir jei "Tribo-sanitizer" bus tinkamai įtrauktas į esamus įrenginius, tokius kaip transportavimo ar saugojimo įrenginiai, gali užtikrinti nuolatinį dezaktyvavimą visoje tiekimo grandinėje, nereikalaujant komercinės energijos."

Nors laikas, reikalingas 99,999 % sumažinti E. coli bakterijų skaičių, buvo ilgas – šiuo metu 90 minučių – Jin teigė, kad prietaiso potencialas užtikrinti nuolatinį nukenksminimą, pavyzdžiui, sunkvežimiuose užmiestyje, reiškia, kad šis ilgesnis laikas neturėtų būti vertinti kaip esminį trūkumą. Komanda tęsia savo pastangas tobulinti „Tribo-sanitizer“ ir „galima tikėtis, kad ateityje šis laikas bus daug trumpesnis“, - sakė jis.

Pasaulio sveikatos organizacijos duomenimis, per maistą plintančiomis ligomis kasmet suserga beveik 600 milijonų žmonių, dėl kurių miršta 420,{2}}. Remiantis JAV žemės ūkio departamento ir PSO skaičiavimais, ekonominės išlaidos, susijusios su maisto užterštumo padariniais, JAV kainuoja daugiau nei 15,6 milijardų dolerių per metus, o mažas ir vidutines pajamas gaunančiose šalyse – 110 milijardų dolerių. Wang sakė, kad „Tribo-sanitizer“ yra nauja priemonė šioms problemoms palengvinti.

Vartotojai gali naudoti „Tribo“ dezinfekavimo priemones namuose, kad dezinfekuotų paviršius, maistą ir dar daugiau, nes „apskaičiuota prietaiso gamybai naudojamų medžiagų kaina yra mažesnė nei 70 USD“, - sakė Jin.

Savarankiškai maitinamas prietaisas taip pat suteikia „puikų potencialą naudoti mažai išteklių reikalaujančiose aplinkose, pavyzdžiui, stichinių nelaimių zonose ir konfliktų zonose, kur nėra elektros energijos arba ji yra nepatikima“, - sakė Li.

Kartu su maisto saugos problemų mažinimu šie prietaisai taip pat gali būti naudingi sprendžiant visuomenės sveikatos problemas, pavyzdžiui, ruošiantis naujoms pandemijos ir reaguojant į jas, sakė Wang.

Tyrimą iš dalies finansavo USDA Nacionalinis maisto ir žemės ūkio institutas, Ilinojaus vandens išteklių centras ir Šiaurės centrinio regiono saulės dotacijų centras.

Paramą startui suteikė universitetas; Žemės ūkio, vartotojų ir aplinkos mokslų kolegija; ir Maisto mokslo ir žmonių mitybos katedra.

/ Viešas leidimas. Ši medžiaga iš organizacijos / autoriaus (-ių) gali būti taško pobūdžio ir redaguota siekiant aiškumo, stiliaus ir ilgio. Mirage.News neužima institucinių pozicijų ar pusių, o visos čia pateiktos nuomonės, pozicijos ir išvados yra tik autoriaus (-ių).