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सोलरक्लेव नामक एक आविष्कार लाखों वार्षिक संक्रमणों को रोकने में मदद कर सकता है जो अनुचित तरीके से साफ किए गए चिकित्सा उपकरणों से उत्पन्न होते हैं। फोटो ओरा न्यूमैन द्वारा
आटोक्लेव- एक उपकरण जो बैक्टीरिया को मारने के लिए भाप उत्पन्न करता है और चिकित्सा उपकरणों को स्टरलाइज़ करता है - 1879 में वापस खोजा गया था। लेकिन 134 साल बाद, अनुचित रूप से निष्फल चिकित्सा उपकरणों के परिणामस्वरूप विकसित होने वाले संक्रमण अभी भी प्रत्येक के लाखों लोगों को प्रभावित करने का अनुमान है। वर्ष, ज्यादातर विकासशील दुनिया में। असंगत बिजली की आपूर्ति के साथ-साथ आटोक्लेव तकनीक तक सीमित पहुंच वाले स्थानों में, कई लोग अभी भी बैक्टीरिया, वायरस और अन्य रोगजनकों के साथ उपकरण के साथ सर्जरी से गुजरते हैं।
हालांकि, अच्छी खबर यह है कि इस समस्या को जल्द ही हल किया जा सकता है, जो कि सोलरक्लेव नामक एक उपकरण की बदौलत है, जिसे राइस विश्वविद्यालय के ओरा न्यूमैन और नाओमी हलास के नेतृत्व में इंजीनियरों के एक समूह ने विकसित किया है। प्रोसीडिंग्स ऑफ द नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज में आज प्रकाशित एक लेख में वर्णित उनकी डिवाइस, सूर्य की शक्ति का दोहन करती है - साथ ही विशिष्ट नैनोकणों की अनूठी विशेषताओं के साथ-साथ किसी बाहरी उपकरण स्रोत की आवश्यकता के बिना चिकित्सा उपकरणों और अन्य उपकरणों को साफ करने के लिए।
शोधकर्ता उपकरण को निष्फल करने के लिए सौर ऊर्जा का उपयोग करने का विचार करने वाली पहली टीम नहीं थे, लेकिन यह पहला कार्यशील प्रोटोटाइप है जिसने मानक FDA-स्तरीय नसबंदी परीक्षण पास किया है। पारंपरिक आटोक्लेव भाप का उत्पादन करने के लिए बिजली का उपयोग करते हैं, लेकिन यह उपकरण धातु और कार्बन नैनोकणों (छोटे कणों जो व्यास में एक सेंटीमीटर के दस हजारवें हिस्से जितना छोटा होता है) पर निर्भर होकर एक जलीय घोल में बिखरे हुए हैं।
नैनोकणों की थर्मोडायनामिक विशेषताओं के कारण वे आसपास के तरल की तुलना में ऊर्जा को बहुत तेजी से अवशोषित कर लेते हैं, जिससे बड़े तापमान का अंतर उत्पन्न होता है क्योंकि सूर्य का प्रकाश दर्पण द्वारा एकत्रित किया जाता है और इसकी गर्मी को घोल में डाल दिया जाता है। फिर गर्मी को पानी के अणुओं में स्थानांतरित कर दिया जाता है जो नैनोकणों से सटे होते हैं और उन्हें सीधे भाप में परिवर्तित करते हैं। यह डिजाइन सौर ऊर्जा को अत्यधिक कुशल तरीके से भाप में बदलने की अनुमति देता है - केवल 20 प्रतिशत ऊर्जा का उपयोग तरल के तापमान को बढ़ाने के लिए किया जाता है, और शेष 80 प्रतिशत भाप स्नान को बनाने और बनाए रखने में मदद करता है।
इसके विपरीत जब पानी को सामान्य रूप से उबाल कर भाप में बदल दिया जाता है, तो नैनोपार्टिकल्स 70 डिग्री सेल्सियस पर पर्याप्त मात्रा में भाप उत्पन्न करने में सक्षम होते हैं, जब घोल अपने उबलने के बिंदु से बहुत नीचे होता है (शोधकर्ताओं द्वारा द्रव कैप्सूल में डालने पर कुछ भाप उत्पन्न होती है। एक बर्फ स्नान, इसे शून्य डिग्री सेल्सियस से ऊपर रखते हुए)। नतीजतन, सोलरक्लेव प्रदर्शन कर सकता है जो आम तौर पर एक अत्यंत ऊर्जा-गहन प्रक्रिया है - चिकित्सा उपकरणों को स्टरलाइज़ करना - जो अकेले सौर ऊर्जा की सीमित तीव्रता का उपयोग करता है।
शोधकर्ताओं ने इस तकनीक का उपयोग दो संबंधित प्रोटोटाइप का उत्पादन करने के लिए किया है जो दोनों ग्रिड को संचालित कर सकते हैं। एक बंद लूप सिस्टम है जो चिकित्सा उपकरणों और अन्य अपेक्षाकृत छोटी वस्तुओं को बाँझ करने के लिए डिज़ाइन किया गया है; अन्य जानकारी के लिए अनुमति देता है और रोग के प्रसार को कम करने के लिए मानव और पशु अपशिष्ट को निष्फल करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो विकासशील देशों में एक समस्या है। यदि सप्ताह में तीन बार संचालित किया जाता है, तो शोधकर्ताओं का अनुमान है कि यह चार वयस्कों के परिवार द्वारा निर्मित मूत्र और मल को संसाधित कर सकता है।
प्रोटोटाइप का परीक्षण उनकी प्रभावकारिता द्वारा Geobacillus stearothermophilus को मारने में किया गया था, एक प्रकार का बैक्टीरिया जो गर्म स्प्रिंग्स और अन्य गर्म वातावरण में बढ़ता है, और इस प्रकार अधिकांश अन्य प्रकार के रोगाणुओं की तुलना में हीटिंग के माध्यम से निकालना अधिक कठिन होता है। दोनों सोलरक्लेव ने परीक्षण पारित किया, 30 मिनट के दौरान नमूने में सभी बैक्टीरिया को मार दिया।
परीक्षणों में, सोलरक्लेव ने बैक्टीरिया को प्रभावी ढंग से मार दिया, यह दर्शाता है कि यह चिकित्सा उपकरणों को सफलतापूर्वक निष्फल कर सकता है। फ़्लिकर उपयोगकर्ता mynameissharsha के माध्यम से छवि
यदि इस तरह की तकनीक का बड़े पैमाने पर उत्पादन किया जा सकता है, तो यह दुनिया भर में संक्रमण की मात्रा को कम करने में मदद करने की क्षमता रखता है। नसबंदी प्रक्रिया के दौरान नैनोकणों का उपभोग नहीं किया जाता है, इसलिए उन्हें अनिश्चित काल के लिए पुन: उपयोग किया जा सकता है, और प्रत्येक चक्र के दौरान पानी की अपेक्षाकृत कम मात्रा का उपयोग किया जाता है। शोधकर्ताओं ने जब भी संभव हो कम लागत वाले घटकों का उपयोग करने की मांग की, लेकिन क्योंकि डिवाइस अभी भी प्रोटोटाइप चरण में है, यह कहना मुश्किल है कि अंतिम मूल्य टैग क्या होगा।
लागत के मुद्दों को छोड़कर, सोलरक्लेव को संभावित रूप से उन सभी प्रकार की परिस्थितियों में उपयोग किया जा सकता है जहां बिजली की पहुंच मुख्य सीमा है। सबसे तात्कालिक अनुप्रयोग चिकित्सा उपकरण और मानव अपशिष्ट को निष्फल कर रहे हैं, लेकिन शोधकर्ता अनुमान लगाते हैं कि उसी तरह की प्रौद्योगिकी का उपयोग अंततः पानी को शुद्ध करने और खाद्य उत्पादों में बैक्टीरिया के प्रसार को सीमित करने के लिए किया जा सकता है। स्टीम के उत्पादन में डिजाइन की उल्लेखनीय दक्षता, वे कहते हैं, किसी दिन बिजली के उत्पादन में भी इस्तेमाल किया जा सकता है।
