Sterilizace plazmou

Po delší době jsem se rozhodnul osvěžit Techblog novým příspěvkem, a tak jsem kouknul na ScienceDaily a hned mě zaujal článek Princeton Researchers Study Plasma Sterilization. Není to tím, že by plazmová sterilizace byla mým koníčkem, ale proto, že zrovna na Princetonskou univerzitu letos nastoupil můj bývalý spolužák ze základní školy. :-)

Proč potřebujeme vymýšlet nějakou sterilizaci plazmou, když máme jednodušší a osvědčené metody jako sterilizaci teplem nebo chemickými látkami? Plazmová sterilizace by našla využití zejména v potravinářském průmyslu pro zničení bakterií v obalech. Po chemických přípravcích zůstávají nežádoucí zbytky desinfekčních prostředků a tepelné ošetření vyžaduje zase nákladné teplovzdorné obaly. Jak vidíme užití by se skutečně našlo. Takže začal základní výzkum, který by měl přinést dostatek poznatků k využití této technologie v praxi.

Jelikož Princetonskou laboratoř plazmové fyziky (PPPL) to není zdaleka první experiment s plazmou, rozhodli se zrecyklovat dříve použitý přístroj, na kterém studovali možnost použití rádiových vln pro jadernou fůzi (tzn. pomocí těchto vln by se vodíku dodávala energie potřebná k termojaderné reakci – o podobném využití mikrovln jsem psal již hodně dávno v článku Jaderná fůze pro let na Mars). Zmíněný přístroj je kovová krabice mající uprostřed (nějak) upevněnou kovovou kouli. Uvnitř je nízkoteplotní (50 tisíc °C) vodíkové plazma. Krabice a koule jsou elektrody jimiž je pohyb (samozřejmě za pomoci změny napětí – cca kolem 50kV) vodíkových jader (protonů) usměrňován. Protony urychlené velkým rozdílem napětí narážejí střídavě do stěn krabice a do koule. Vědci si nechali na již zmíněnou kouli nanést známý počet bakterií, poté provedli pokus, kde urychlené protony měly "desinfikovat" a potom si nechali spočítat, kolik bakterií na kuličce zbylo. dosáhli úspěšnosti "100-1000 – the kill ratio". To mi nic neříká, protože "kill ratio" asi není jednotka soustavy SI a jako procentuální úspěšnost se mi to také nejeví, ale budu věřit tomu, že je to dost. :-)

Také se vám to nezdá příliš přesvědčivé? Už na samotném začátku zdrojového článku je podotknuto, že je nutné, aby byly experimenty zopakovány jinou laboratoří a proveden další výzkum a až poté by se mohlo uvažovat o nasazení do praxe.

Pozn. Zdá se vám divné, že jako nevýhodu klasické metody tepelné sterilizace uvádím potřebu mít teplovzdorný materiál a přitom hovořím o plazmatu s teplotu 50 tisíc °C? Ono ale v té komoře nebude toho vodíku tolik, aby roztavil sterilizované věci a teplota (tj. rychlost pohybu částic) bude dána zejména tím, že protony naberou velkou rychlost na 50-ti tisícovém rozdílu napětí mezi elektrodami.