Ultraviolett (UV) UVC-ljus har visat sig vara ovärderligt under Covid-19-pandemin, vilket gör det möjligt för medarbetare i frontlinjen att desinficera sjukhusrum, ytor och personlig skyddsutrustning (PPE) utan användning av skadliga kemikalier. Robert Harris, en Georgia Tech Research Institute (GTRI) ingenjör som utvecklade bärbara UV-desinfektionskammare för PPE 2020, undersöker ytterligare sätt att använda UV-teknik på ett bra sätt - inklusive UV-vattendesinfektion, som han förväntar sig kommer att ha en direkt inverkan på människors hälsa och säkerhet när samhället förbereder sig för att hantera en framtida pandemi.
"[Covid-19] var så störande för livet och ekonomin att jag insåg att vi måste fokusera teknikutvecklingen på framväxande hälsohot och planering för nästa pandemi," sa Harris.
Harris utvecklade ett intresse för UV-vattendesinfektion när han arbetade för ett UV-desinfektionsföretag från 2011 till 2013. Medan han var där hjälpte han till att utveckla och författa patentet för världens första flödande vatten UV-desinfektionssystem och fick förstahandskunskap om de tekniska mekanismerna bakom att designa och driva en sådan enhet.
När Covid-19 blev ett utbrett problem i början av förra året var Harris angelägen om att sätta sin kunskap om UV-desinfektion i arbete.
"Jag visste något om UV[och] UV-lysdioder (ljusemitterande dioder), och det var ett verktyg som jag visste fanns för infektion", minns Harris. " I början av pandemin visste ingen vad som skulle hända, och jag tänkte, 'Det här är ett verktyg som kan hjälpa.'"
Ultravioletta vattendesinfektionssystem används redan i ett antal kommersiella inställningar och konsumentmiljöer – inklusive desinfektion av dricksvatten, pool och rening av avloppsvatten samt inom läkemedels- och livsmedels- och dryckesindustrin – där konsumenternas säkerhet har högsta prioritet. Tekniken använder specifikt UV-C-ljus, som fungerar genom att inaktivera den genetiska makeupen av bakterier och virus som finns i vatten, luft och hårda ytor, och förhindrar därmed att dessa patogener multipliceras och orsakar infektion.
Harris anser att UV-yt-, luft- och vattendesinfektion är en säker lösning för att bekämpa spridningen av Covid-19 och andra sjukdomar. Det kommer dock inte utan sina risker, inklusive potentiella hud- och ögonskador hos människor som är direkt utsatta, noterade Harris.
Harris strävar efter att använda sin forskning för att utbilda fler människor om hur man använder desinfektionsteknik på ett säkert sätt samtidigt som de ökar sin effektivitet under längre tidsperioder. Han anser också att hans forskning är en hälsoprioritet och hoppas att användningen av UV-behandling för att skapa rent dricksvatten får mer uppmärksamhet framöver.
"Rent dricksvatten är något som varje människa på planeten behöver", säger Harris.
När det gäller effektivitet samarbetar Harris studie med UV-industrin för att förbättra den långsiktiga användningen av UV-vattendesinfektionssystem och söker lösningar för att få systemen att hålla längre när deras optiska fönster korroderar och ljuskällor åldras över tid.
UV-vattendesinfektionsarbetet visar ytterligare GTRI:s engagemang för att förbättra människans tillstånd – inte bara i Georgien utan i hela världen – i enlighet med GTRI:s strategiska plan för 2020–2030. GTRI fortsätter att ägna sig åt att uppmuntra forskare att tänka utanför boxen när de skapar lösningar för komplexa utmaningar. Genom detta tillvägagångssätt kan GTRI leverera den högsta nivån av påverkan över hela världen.
En annan viktig del av GTRI:s strategiska plan är att utveckla en pipeline av framtida teknikledare genom att främja en miljö där nyfikenhet, mångfald och inkluderande innovation firas.
Harris krediterade Shelby Claytor, en GTRI-praktikant för grundutbildning, för att ha designat och utfört många av UV-vattenbehandlingsexperimenten. Claytor sa att erfarenheten har gett henne en ny färdighet och utmanar henne att tänka kritiskt om hur man gör resultaten från hennes experiment mer tillgängliga för andra.
Harris har också kunnat lära andra hur man använder UV. Harris har samarbetat med Georgia Tech School of Chemistry and Biochemistry för att tillhandahålla lösningar till ett lokalt baserat Fortune 500-företag, med HJÄLP AV UV tillsammans med luftfiltrering och aerosollösningar för offentliga utrymmen.
"Jag skapade en kalkylator och en enkel simulator för att visa hur man gör detta med tanke på rumsstorlek och antal människor", säger Harris. "Det fanns ingen vägledning eller tumregler för hur man gör detta."
En grupp veterinärstudenter vid University of Georgia bildade nyligen ett startup-företag som heter Automat, som producerar självdesinfektionsbara halkfria bordsmattor baserade på Harris UV-desinfektionsforskning. "Vi delade våra elektriska diagram med dem och hjälpte till att se till att UV:en var både mänskligt säker och effektiv mot patogener", säger Harris.
"GTRI:s arbete med UV fortsätter att lägga grunden till vad som behövs för design av UV-yt-, luft- och vattendesinfektionssystem", säger Harris.
