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Nuevas lámparas excimer javerianas limpian virus en superficies
Dirección de Innovación
Proyecto conjunto entre la Universidad Javeriana y la empresa Diforma ofrece un equipo de desinfección de virus en superficies. En cabeza de la Facultad de Ingeniería se buscan soluciones ante necesidades urgentes de la pandemia.
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 estudiante 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.
Este dispositivo se logró en el marco de la convocatoria Prueba de Concepto 2019 de la Dirección de Innovación con la presentación del proyecto ‘Desarrollo de un prototipo comercial para la inactivación de virus en superficies mediante radiación ultravioleta de banda estrecha producida por lámparas excimer’. La propuesta fue presentada e implementada por el profesor Rafael Fernando Diez, del Departamento de Ingeniería Electrónica, y David Magin Flórez, co-investigador y egresado de la Faculta de Ingeniería de la Pontificia Universidad Javeriana.
Atendiendo una necesidad javeriana
Antes de desarrollar 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 Rafael Diez, tomando experiencias anteriores con la lámpara excimer, se puso en la tarea con su estudiante de doctorado a buscar 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 en purificación del agua para ampliar su aplicación de desinfección a superficies. Se utilizaron diseños de circuitos electrónicos realizados previamente, se desarrollaron tres 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.
Adicionalmente, este proyecto incluyó el trabajo conjunto con la empresa Diforma S.A. para el desarrollo de un prototipo comercial 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.
Estos estudios tenían 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. La tecnología Pure Stream se encuentra lista para uso en la empresa y en la Javeriana. Además, se encuentra estos meses en presentaciones ante expertos para revisar la viabilidad de su transferencia al mercado y en estudios de patentamiento a través de la postulación en la convocatoria ‘Crearlo no es suficiente’ del Ministerio de Ciencias, Tecnología e Innovación - Minciencias.
Un desarrollo tecnológico con antecedentes
Las posibilidades de desinfección de materiales con la lámpara excimer es un estudio que adelanta desde hace más de una década el profesor Diez. En sus inicios, el trabajo se orientó en purificar el agua y contó con la articulación de profesores de los departamentos de Ingeniería Electrónica, Ingeniería Civil 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. Por ello, la lámpara diseñada por los javerianos la contenía una cápsula de acero inoxidable por la que entraba el líquido con bacterias, como E.coli o la Cryptosporidium, y salía el agua desinfectada. El dispositivo se podía ubicar al interior de tuberías por lo que permitía usarse en espacios pequeños de uso casero, por ejemplo.
Esa tecnología se ha experimentado 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.
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, la vinculación de estudiantes de doctorado en 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
