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每天可以消毒數千片口罩的紫外線C(UVC)消毒系統

出處 RPI 作者 劉聖哲摘譯 年份 2020/05/05
報告類型 新聞報導 分類 原子科技及民生應用 資料時間 2020年5月
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        在人類對抗新型、具高度傳染性疾病的戰役中,最大的挑戰之一就是第一線防治疫情擴散的醫護人員及警察等前線工作者他們的「個人防護設備(personal protective equipment, PPE)」嚴重短缺,由於這些人員須日復一日近距離直接與瘟疫戰鬥,所以如何持續供給他們足夠的PPE,以抗疫前線不會崩潰,一直是嚴重的挑戰。以最近三、四個月來全球對抗新冠肺炎 (COVID-19)之擴散來說,我們不時看到有醫護人員在電視上顫抖無助地哭喊他們缺乏口罩、防護衣等PPE,卻仍得克服恐懼、疲於奔命地救治源源不絕的病患,不少醫護人員、警察還因缺少防護而不幸遭到感染甚至致死,看了實是令人不忍。

  「是否有其他解決方案能延長PPE使用壽命又不會失去有效性,以舒緩PPE供應短缺的問題呢?」為了回應來自西奈山(Mount Sinai)之研究夥伴所提出的這項需求,美國壬色列理工學院(Rensselaer Polytechnic Institute)的研究人員開發出每天能消毒數千片防護口罩,讓口罩可以安全重複使用的「紫外線C(UVC)消毒系統」。

  紫外線,特別是波長範圍在280 ~ 100nm的UVC,能破壞DNA和RNA而使微生物失去活性是已為人所知的觀念;國際紫外線協會(International Ultraviolet Association)最近也表示:「依當前的消毒數據以及經驗證據顯示,紫外線消毒技術在用以減少2019-nCOV、SARS-CoV-2等病毒傳播的多重屏障法(multiple barrier approach)中確實能發揮作用。」

  據此,壬色列理工學院的跨學科團隊開發出長、高各約8英尺的UVC消毒系統:兩組分別裝有兩支UVC燈管的燈具直立於系統中,且被架有一系列鐵鉤的輸送帶環繞,需要被消毒的口罩則掛在鉤子上由輸送帶帶動通過兩組UVC燈具之間,以使口罩兩面都能被消毒,輸送帶速度則決定口罩接受的UVC輻射劑量。此系統之建構只花了幾周時間,並即刻在西奈山醫院進行測試及調整效能,並爭取FDA核准。

  無獨有偶地,一家稱為創新策略有限公司(Innovation Strategies, LLC)則利用烤麵包機,將之設計成內有水銀蒸氣燈及48個LED以發射高強度UVC,每小時消毒N-95口罩可達150個的UVC消毒器原型機。創始人Bruce Winkler表示:根據UVC的強度、持續照射時間以及與口罩的距離所計算出之暴露量,此消毒器能在六秒的暴露時間內殺死99.99%以上的病原體,但消耗電能遠少於烤麵包機,口罩溫度也僅略微升高而不會被破壞。目前Winkler正企圖透過他在業界的人脈連結關係,盡速募集生產他設計之UVC消毒器所需要的關鍵零組件、專業人力與資金。

圖說:壬色列理工學院的UVC消毒系統。

(Source:擷自壬色列理工學院在Youtube上的介紹視訊,詳情應訪:

https://www.youtube.com/watch?time_continue=1&v=NHIAyV0v8rg&feature=emb_logo