Безозоновый электроспрей: новая технология антибактериального распыления

Представьте себе туман из микроскопических капель, каждая из которых — крошечная бомба замедленного действия. Внутри них заключены активные формы кислорода, те самые гидроксильные радикалы и супероксиды, которые известны своей беспощадностью к бактериям. Инкапсуляция продлевает их недолгую жизнь, позволяя им работать дольше и эффективнее. Звучит как идеальное оружие для стерилизации, не так ли? Но, как всегда, дьявол кроется в деталях.

Классический метод создания такого аэрозоля — электрораспыление в электрическом поле. У него есть два больших минуса. Во-первых, процесс часто сопровождается электрическим разрядом, который генерирует озон. А озон, как мы знаем, отличный стерилизатор для помещений, но весьма токсичный сосед для наших лёгких. Во-вторых, скорость потока такого «спрея» обычно очень низкая. Чем мельче капли, тем сложнее создать их в большом количестве. Знакомая дилемма: либо качество, либо количество?

Именно эту головоломку и решили инженеры из Корейского института передовых технологий. Они создали целую батарею — массив из микроскопических сопел, изготовленных из диэлектрического полимера с помощью технологий МЭМС. В одном таком блоке может быть от 5 до 19 крошечных насадок. Но главная хитрость не в количестве, а в конструкции.

Высокая плотность микро-сопел и специальный экстрактор позволяют сконцентрировать электрическое поле строго на кончике каждого из них. Это ключевой момент! Такой фокус предотвращает опасный электрический разряд, а значит, и образование озона. Кроме того, чтобы вода не залила саму конструкцию, ученые предлагают покрыть её супергидрофобным, водоотталкивающим слоем. Иногда самые прорывные решения лежат в умной геометрии и правильном покрытии.

И это сработало! В ходе испытаний установка распыляла микрочастицы воды (всего 6-10 микрометров в диаметре) с высокой скоростью, образуя идеальный конус тумана. И этот туман оказался смертельно эффективен против таких неприятных бактерий, как кишечная палочка и золотистый стафилококк. Получился безопасный для человека, но губительный для микробов «электрический» распылитель.

Кстати, это не единственный нестандартный подход к борьбе с инфекциями. Параллельно швейцарские исследователи создали экспериментальную перевязочную мембрану из целлюлозы, пропитанную антимикробными пептидами. Такой бинт, по их словам, не нужно менять — он сам уничтожает 99,99% бактерий. Похоже, будущее антимикробной защиты лежит в области умных, автономных и точно направленных технологий.