Nuevas lámparas excimer javerianas limpian virus en superficies
La innovación javeriana en tiempos de pandemia sigue dando respuestas a los retos que enfrenta la sociedad en términos de salubridad, limpieza y bioseguridad. En esta ocasión, un profesor del Departamento de Ingeniería Electrónica y un egresado del Doctorado en Ingeniería desarrollaron durante seis meses un prototipo de lámparas excimer para desinfectar superficies de manera eficiente, rápida y amigable con el medio ambiente. Así nació PureStream Surface.
La creación de este dispositivo estuvo enmarcada en el proyecto titulado ‘Desarrollo de un prototipo comercial para la inactivación de virus en superficies mediante radiación ultravioleta de banda estrecha producida por lámparas excimer’. Esa propuesta fue presentada e implementada por el profesor Rafael Fernando Díez, del Departamento de Ingeniería Electrónica, y David Magín Flórez, co-investigador y egresado de la Facultad de Ingeniería de la Pontificia Universidad Javeriana, en colaboración con la empresa Diforma S.A. y acompañado por la Dirección de Innovación.
Atendiendo una necesidad javeriana
Antes de trabajar en el prototipo, los profesores de la Facultad de Ingeniería recibieron de parte de la Dirección de Recursos Físicos de la Javeriana un requerimiento: buscar alternativas para desinfectar superficies de los salones de clase, laboratorios, equipos médicos y demás espacios de la Universidad. Así fue como Díez y Magín Flórez, teniendo en cuenta desarrollos y prototipos previos que utilizaban la tecnología de lámparas excimer, se pusieron en la tarea de transformar su desarrollo en una solución innovadora y efectiva a lo planteado por los administrativos javerianos.
El trabajo consistió, entonces, en adaptar la tecnología de generación de radiación de luz ultravioleta (UV) por lámparas excimer para la purificación del agua (PureStream) y ampliar su aplicación en la desinfección a superficies. Se utilizaron diseños de circuitos electrónicos realizados previamente, se desarrollaron pruebas de prototipo y se estimó el tiempo necesario para la desinfección de una superficie con base en los reportes encontrados en la bibliografía y en las mediciones adelantadas en el laboratorio respecto al valor de la radiación UV que emitía el prototipo. Los estudios realizados tuvieron en cuenta que la potencia de la luz UV es suficiente para desinfectar y por ello la emplearon en el uso de limpieza en superficies.
Adicionalmente, este proyecto incluyó el trabajo conjunto con la empresa Diforma S.A. para el desarrollo de un prototipo comercial denominado PureStream Surface, con el fin de generar la inactivación de virus (como el SARS COV-2) en superficies. Tanto la Universidad como esta empresa aportaron sus capacidades y experiencia para fortalecer este proyecto. Mientras Diforma ofreció elementos de diseño industrial, la Javeriana contribuyó con los conocimientos electrónicos para el funcionamiento de la tecnología.
La tecnología PureStream Surface se encuentra lista para su validación técnica en la empresa y en la Javeriana.
Un desarrollo tecnológico con antecedentes
Las posibilidades de desinfección de materiales con la lámpara excimer es un estudio que adelantan desde hace más de una década el profesor Díez y Magín Flórez. En sus inicios, el trabajo se orientó en purificar el agua y contó con la articulación de profesores de los departamentos de Ingeniería Electrónica y Microbiología. En ese primer paso se desarrolló una forma de desinfectar el agua por medio de una lámpara de luz ultravioleta excimer, cuya longitud de onda dañaba el ADN de lo microorganismos contaminantes.
En la planeación de esa tecnología se contempló el riesgo para el ser humano de los rayos UV, así como la contaminación que podrían generar las lámparas de mercurio que normalmente son utilizadas para propósitos de desinfección. Por ello, los prototipos diseñados por los javerianos permiten el uso de lámparas excimer como una fuente de UV no contaminante con alta efectividad contra bacterias presentes en el agua como bacterias, como E.coli, parásitos como Cryptosporidium y virus.
Esa tecnología se ha probado y validado en hogares de Cundinamarca dejando resultados efectivos, entre otras razones, porque contrario a otras lámparas, ese prototipo se activa cuando alguien abre la llave de agua y se apaga cuando se cierra. Es decir, se optimiza el uso de energía, a diferencia de otros sistemas de este tipo que deben estar prendidos todo el tiempo. Actualmente, la lámpara no está diseñada para desinfectar grandes cantidades de agua, pero sí para el consumo normal de un hogar colombiano.
Se adaptó tecnología de generación de radiación de luz UV por lámparas excimer en purificación del agua para ampliar su aplicación de desinfección a superficies.
Además, se encuentra estos meses en presentaciones ante expertos para revisar la viabilidad de su transferencia al mercado y en estudios de patentabilidad a través de la postulación en la convocatoria ‘Crearlo no es suficiente’ del Ministerio de Ciencias, Tecnología e Innovación – Minciencias.
Evolución de estos desarrollos de desinfección
Los investigadores javerianos cuentan con prototipos de tecnologías de desinfección en el agua y en superficies. Ahora, el reto está orientando al aire para contrarrestar la presencia latente de virus como el SARS-COV-2. Este mes, trabajan en la producción de un prototipo para ser utilizado en ascensores y otros espacios de alto flujo de personas.
Los estudios de uso siguen en marcha y se espera continuar desarrollando pruebas con más comunidades o empresas con el propósito de ampliar las pruebas de validación a escalas mayores.
Este proyecto cuenta con un recorrido que destaca la articulación de esfuerzos entre la universidad y el sector industrial, el trabajo interdisciplinario, el emprendimiento de estudiantes de doctorado y su vinculación a estos procesos, la financiación de la Facultad de Ingeniería y el acompañamiento de la Dirección de Innovación de la Vicerrectoría de Investigación. Una cadena de sinergias que impulsan la transferencia de nuevo conocimiento pertinente y oportuno para el mercado y la sociedad.