Автоклавы для стерилизации медицинских инструментов в больницах требуют постоянной подачи сжатого пара с температурой около 125°C. Во многих развивающихся странах, электроэнергия для этих целей недоступна. В MIT создали устройство, которое стерилизует медицинские инструменты без необходимости в электричестве.

Команда исследователей из Массачусетского технологического института и Индийского технологического института придумала способ пассивного генерирования необходимого пара, используя только энергию солнечного света, без потребности в топливе или электричестве. Устройство, для которого потребуется солнечный коллектор площадью около 2 м² для питания типичного автоклава небольшой клиники обеспечит доступ к безопасному, стерильному оборудованию по низкой цене в удаленных местах. Прототип успешно прошел испытания в Мумбаи, Индия.

Ключом к новой системе является использование оптически прозрачного аэрогеля. Материал представляет собой легкий пенопласт из кремнезема и состоит в основном из воздуха. Этот легкий материал обеспечивает эффективную изоляцию, сокращая потери тепла в десять раз. Аэрогель приклеивается к верхней части оборудования для производства горячей воды для солнечной энергии. Оно состоит из медной пластины с теплопоглощающим черным покрытием.

Когда солнце нагревает пластину, вода, текущая по трубам под ней, забирает это тепло. Но с добавлением прозрачного изоляционного слоя сверху и полированных алюминиевых зеркал на каждой стороне пластины, система генерирует высокотемпературный пар вместо просто горячей воды. В конце процесса пар под давлением подается в автоклав.

На этом изображении показан прозрачный, похожий на облако термический аэрогель, изолирующий автоклав, работающий от солнечной энергии. Предоставлено: Линь Чжао.

Большая часть развивающегося мира сталкивается с ограниченной доступностью надежной электроэнергии или доступного топлива, которое необходимо для автоклавирования или медицинской стерилизации. Новая разработка поможет решить эту проблему, уверены ученые.