В ТГУ созданы эффективные аэрозоли для дезинфекции воздуха и поверхностей
Два новых эффективных метода распыления аэрозолей — ультразвуковой и многостадийный, разработали на основе математического моделирования ученые Томского государственного университета (ТГУ) совместно с коллегами из Бийского технологического института (БТИ), 5 февраля сообщает пресс-служба ТГУ.
Новые методы создания и распыления аэрозолей и устройства, работающие на основе этих методов, были созданы научной командой в составе специалистов из лаборатории высокоэнергетических и специальных материалов физико-технического факультета (ФТФ) ТГУ и ученых БТИ. Руководитель проекта — завкафедрой методов и средств измерений и автоматизации БТИ Андрей Шалунов.
Результаты исследования предложенных методов и разработанных конструкций устройств распыления были представлены в статье «Высокоэффективный акустико-гидравлический способ получения мелкодисперсных аэрозолей для дезинфекции воздуха и поверхностей» (High-Performance Acousto-Hydraulic method for generating fine aerosols for air and surface disinfection), опубликованной в журнале Ultrasonic Sonochemistry (Q1).
Распылители аэрозолей, предложенные сибирскими учеными, эффективнее, чем существующие, обеззараживают воздух в помещениях, что особенно важно для лечебных и профилактических учреждений.
Исследователи отмечают, что существует множество основанных на разных физических принципах методов создания аэрозолей. Тем не менее распылители, создаваемые на их основе, часто не обеспечивают желаемой эффективности: некоторые создают очень мелкие капли, но процесс их распыления очень медленный; у других распыление идет быстро, но они создают очень большие капли дезинфицирующего вещества.
Старший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории высокоэнергетических и специальных материалов ФТФ ТГУ Ольга Кудряшова пояснила суть проблемы:
«Если мы хотим именно дезинфицировать воздух и поверхности в помещении, то такие тяжелые капли не годятся — они быстро упадут на пол и не уничтожат микробов в воздухе. Мы же предлагаем методы, которые объединят преимущества мелкодисперсного аэрозоля с высокой производительностью обычных распылителей с большими каплями».
Она подчеркнула, что их методы распыления аэрозолей позволят «быстро создать облако аэрозоля мелких капель дезинфектанта в любых помещениях, где необходима дезинфекция, например, в больницах и других лечебно-профилактических учреждениях».
Сибирские ученые разработали два эффективных метода распыления аэрозолей — акустико-гидравлический и многостадийный, тоже на основе ультразвука. В первом случае в распылителе, куда подается поток дезинфицирующей жидкости, ультразвуковым воздействием создается кавитационная область, и выходящая из распылителя жидкость разбивается на мелкие капли.
Во втором случае струя жидкости, на которую воздействует ультразвуковое поле, проходит через несколько «пучностей» (областей, максимальных по давлению). Это обеспечивает дробление струи на облако мелких капель.
«Оба методы непросты тем, что работают только при создании необходимых „критических“ условий, зависящих от скорости струи, физико-химических свойств жидкости, мощности ультразвукового воздействия, — уточнила Ольга Кудряшова. — Чтобы понять, как создать эти необходимые условия, мы внимательно изучили все вышеуказанные процессы в теоретической и практической плоскостях. В частности, создали физико-математическую модель этих процессов. Она позволила рассчитать параметры устройств, которые позволят перейти в нужный режим и создать мелкие капли аэрозоля с достаточно высокой скоростью».
Хотя методы распыления жидкостей с помощью ультразвука исследовались различными учеными, но в мире таких научных групп немного, а разработанные коллективом томских и бийских исследователей методы распыления уникальны, отметила Ольга Кудряшова.
