Ultrafiolett (UV) UVC-lys har vist seg uvurderlig under Covid-19-pandemien, slik at frontlinjearbeidere kan desinfisere sykehusrom, overflater og personlig verneutstyr (PVU) uten bruk av skadelige kjemikalier. Robert Harris, en ingeniør fra Georgia Tech Research Institute (GTRI) som utviklet bærbare UV-desinfeksjonskamre for PPE i 2020, utforsker flere måter å bruke UV-teknologi på – inkludert UV-vanndesinfeksjon, som han forventer vil ha en direkte innvirkning på menneskers helse og sikkerhet når samfunnet forbereder seg på å takle en fremtidig pandemi.
«[Covid-19] var så forstyrrende for livet og økonomien at jeg innså at vi måtte fokusere teknologiutviklingen på nye helsetrusler og planlegge for neste pandemi,» sa Harris.
Harris utviklet en interesse for UV-vanndesinfeksjon mens han jobbet for et UV-desinfeksjonsfirma fra 2011 til 2013. Mens han var der, bidro han til å utvikle og skrive patentet for verdens første flytende vann UV-desinfeksjonssystem og fikk førstehånds kunnskap om ingeniørmekanismene bak å designe og drive en slik enhet.
Da Covid-19 ble en utbredt bekymring tidlig i fjor, var Harris ivrig etter å sette sin kunnskap om UV-desinfeksjon i arbeid.
"Jeg visste noe om UV [og] UV-lysdioder (lysdioder), og det var et verktøy som jeg visste eksisterte for infeksjon," fortalte Harris. "I begynnelsen av pandemien visste ingen hva som ville skje, og jeg tenkte: 'Dette er et verktøy som kan hjelpe.'"
Ultrafiolette vanndesinfeksjonssystemer brukes allerede i en rekke kommersielle og forbrukerinnstillinger - inkludert desinfeksjon av drikkevann, svømmebasseng og avløpsvannbehandling, samt i farmasøytisk og mat- og drikkeindustri - der forbrukersikkerhet er en topp prioritet. Teknologien bruker spesielt UV-C-lys, som fungerer ved å deaktivere den genetiske sammensetningen av bakterier og virus som finnes i vann, luft og harde overflater, og dermed forhindrer disse patogenene i å formere seg og forårsake infeksjon.
Harris anser UV-overflate, luft og vanndesinfeksjon som en sikker løsning for å bekjempe spredningen av Covid-19 og andre sykdommer. Det kommer imidlertid ikke uten risiko, inkludert potensiell hud- og øyeskade hos mennesker som er direkte utsatt, bemerket Harris.
Harris har som mål å bruke sin forskning til å utdanne flere mennesker om hvordan man bruker desinfeksjonsteknologier trygt, samtidig som de øker effektiviteten over lengre perioder. Han anser også forskningen sin som en helseprioritet og håper bruk av UV-behandling for å skape rent drikkevann blir gitt mer oppmerksomhet fremover.
"Rent drikkevann er noe alle mennesker på planeten trenger," sa Harris.
Når det gjelder effekt, samarbeider Harris' studie med UV-industrien for å forbedre den langsiktige bruken av UV-vanndesinfeksjonssystemer og søker løsninger for å få systemene til å vare lenger når deres optiske vinduer korroderer og lyskilder alder over tid.
UV-vanndesinfeksjonsarbeidet demonstrerer videre GTRI's forpliktelse til å forbedre den menneskelige tilstanden – ikke bare i Georgia, men over hele verden – som beskrevet i GTRI's strategiske plan for 2020 til 2030. GTRI er fortsatt opptatt av å oppmuntre forskere til å tenke utenfor boksen når de lager løsninger på komplekse utfordringer. Gjennom denne tilnærmingen kan GTRI levere det høyeste innvirkningsnivået over hele verden.
En annen viktig del av GTRI sin strategiske plan er å utvikle en rørledning av fremtidige teknologiledere ved å fremme et miljø der nysgjerrighet, mangfold og inkluderende innovasjon feires.
Harris krediterte Shelby Claytor, en GTRI-praktikant for å ha designet og utført mange av UV-vannbehandlingseksperimentene. Claytor sa at opplevelsen har gitt henne et nytt ferdighetssett og utfordrer henne til å tenke kritisk om hvordan hun kan få resultatene fra eksperimentene hennes mer tilgjengelige for andre.
Harris har også vært i stand til å lære andre hvordan man bruker UV. Harris har samarbeidet med Georgia Tech School of Chemistry and Biochemistry for å tilby løsninger til et lokalt basert Fortune 500-selskap, ved hjelp av UV sammen med luftfiltrering og aerosolløsninger for offentlige rom.
"Jeg opprettet en kalkulator og enkel simulator for å vise hvordan du gjør dette gitt en romstørrelse og antall mennesker," sa Harris. "Det fantes ingen veiledning eller tommelfingerregler for hvordan dette skulle gjøres."
En gruppe veterinærstudenter ved University of Georgia dannet nylig et oppstartsselskap kalt Automat, som produserer selvdesinfeksjonsbare uttrekkbare sklisikre kjæledyreksamenbordmatter basert på Harris' UV-desinfeksjonsforskning. "Vi delte våre elektriske diagrammer med dem og bidro til å sikre at UV var både menneskelig trygg og effektiv mot patogener," uttalte Harris.
"GTRI sitt arbeid med UV fortsetter å legge grunnlaget for hva som trengs for design av UV-overflate-, luft- og vanndesinfeksjonssystemer," sa Harris.
