«Быстро создать облако аэрозоля»: российские учёные разработали новые распылители для дезинфекции помещений

Лид-абзац Разработка томских физиков способна кардинально изменить подход к борьбе с внутрибольничными инфекциями и вирусами, передающимися воздушно-капельным путем. Ученые предложили два новых метода генерации аэрозолей, которые решают главную проблему существующих распылителей: невозможность одновременно создать плотное дезинфицирующее облако и обеспечить длительное нахождение мельчайших частиц в воздухе. Это открытие может стать новым стандартом для систем обеззараживания в медучреждениях, школах и на транспорте.

Два метода против «слепых зон» дезинфекции

Исследователи из Томского государственного университета и Бийского технологического института представили физико-математическую модель, позволяющую точно рассчитать параметры работы распылителей. В основе разработки лежит использование ультразвука для дробления жидкости.

Акустико-гидравлический метод: кавитация в действии

Первый тип распылителя работает по принципу акустико-гидравлического воздействия. Когда дезинфицирующий раствор проходит через устройство, ультразвук создает в жидкости микропустоты — кавитационные пузырьки. Их схлопывание разбивает струю на капли заданного размера. Это позволяет избежать образования крупных фракций, которые, по словам экспертов, бесполезны против патогенов, так как быстро падают на пол.

Многостадийное распыление: контроль давления

Второй метод предполагает каскадное воздействие ультразвуковым полем. В жидкости искусственно создаются зоны с высоким давлением, что провоцирует образование сверхмелкодисперсной взвеси. Такие капли имеют минимальную скорость осаждения, оставаясь в воздухе достаточно долго, чтобы контактировать с вирусами и бактериями. Ключевой фактор успеха, как отмечает старший научный сотрудник лаборатории высокоэнергетических и специальных материалов ФТФ ТГУ Ольга Кудряшова, — прецизионный расчет скорости струи, физико-химических свойств жидкости и мощности ультразвука.

«С подобного рода распылителем можно быстро создать облако аэрозоля из мелких капель дезинфектанта в любых помещениях, где необходима дезинфекция, например в больницах и других лечебно-профилактических учреждениях», — пояснила Кудряшова.

В течение последних нескольких лет научное сообщество активно ищет альтернативы традиционным методам кварцевания и влажной уборки. Стандартные гидравлические форсунки и ультразвуковые увлажнители не могли обеспечить равномерного покрытия всего объема комнаты: первые давали слишком крупные капли, вторые — работали с недостаточной производительностью. Предложенная томскими специалистами модель объединяет преимущества обоих подходов, устраняя их ключевые недостатки. Эффективность новой технологии напрямую влияет на эпидемиологическую безопасность. В условиях роста устойчивости микроорганизмов к антибиотикам и частых вспышек ОРВИ возможность быстрой и качественной обработки воздуха в палатах интенсивной терапии, операционных и приемных покоях снижает риск перекрестного заражения пациентов и медперсонала. Внедрение таких распылителей не требует полной замены инфраструктуры — устройства могут быть интегрированы в существующие системы вентиляции и клининга, что делает разработку коммерчески привлекательной для рынка медицинского оборудования.