p Com o COVID-19 crescendo em todo o mundo, pesquisadores estão dobrando os métodos para desenvolver diversas tecnologias antimicrobianas que poderiam ser eficazes para matar um vírus, mas inofensivo para os humanos e o meio ambiente. p Um estudo recente feito por uma equipe de pesquisa do KAIST será uma das respostas a esses esforços. O professor Seung Seob Lee e o Dr. Ji-hun Jeong, do Departamento de Engenharia Mecânica, desenvolveram um protótipo de esterilização de ar inofensivo com água eletropulverizada de uma matriz de micro-bico de polímero. Este estudo é um dos projetos apoiados pela KAIST New Deal R&D Initiative em resposta ao COVID-19. Seu estudo foi relatado no Polymer.

p As microgotículas eletropulverizadas encapsulam espécies reativas de oxigênio, como radicais hidroxila, superóxidos que são conhecidos por terem uma função antimicrobiana. O encapsulamento prolonga a vida das espécies reativas de oxigênio, que permitem que as gotículas desempenhem sua função antimicrobiana de forma eficaz. Pesquisas anteriores já provaram os efeitos antimicrobianos e de encapsulamento de gotículas eletropulverizadas.

p Apesar de seu potencial para aplicações antimicrobianas, água eletropulverizada geralmente opera sob uma condição de descarga elétrica, que pode gerar ozônio. A inalação de ozônio é conhecida por causar danos ao sistema respiratório humano. Outra barreira técnica para eletropulverização é o problema de baixa taxa de fluxo. Uma vez que a eletropulverização exibe a dependência do tamanho da gota na taxa de fluxo, há um limite para a quantidade de microgotículas de água que um único bico pode produzir.

p Com isso em mente, a equipe de pesquisa desenvolveu um arranjo de micro-bocais de polímero dielétrico para realizar a eletropulverização multiplexada de água sem descarga elétrica. A matriz de micro-bocais de polímero foi fabricada usando o processo MEMS (Micro Electro-Mechanical System). De acordo com a equipe de pesquisa, o bocal pode carregar de cinco a 19 micro-bicos dependendo da aplicação necessária.

p A alta razão de aspecto do micro-bico e um extrator no plano foram propostos para concentrar o campo elétrico na ponta do micro-bico, o que evita a descarga elétrica causada pela alta tensão superficial da água. Um arranjo de micro-pilares com um revestimento hidrofóbico ao redor do micro-bico também foi proposto para evitar o umedecimento do arranjo de micro-bico.

p A matriz de micro-bocais de polímero foi executada em modo de jato de cone estável sem descarga elétrica, conforme confirmado por imagem de alta velocidade e imagem pulsada de nanossegundos. As microgotículas de água foram medidas na faixa de seis a 10 μm e exibiram um efeito antimicrobiano sobre Escherichia coli e Staphylococcus aureus.

p Professor Lee disse, "Acreditamos que esta pesquisa pode ser aplicada a produtos de ar condicionado em áreas que requerem funções antimicrobianas e umidificantes."