由COVID-19大流行引发的发明持续对表面进行安全消毒

普林斯顿等离子物理实验室(PPPL)的发明者说，一项将等离子体应用于频繁接触的物品进行连续消毒的发明，可以提供一种安全有效的非化学方法，减少键盘、扶梯扶手和其他高接触表面上的病原体。

本发明(正在申请专利)通过不同方向的冷等离子体来保持表面的消毒，而无需洗手液、喷雾剂、紫外线或其他化学溶液。

PPPL发明者之一查尔斯·詹蒂莱(Charles Gentile)说:“这是一种对人们经常接触的表面进行持续就地消毒的解决方案。”他和Kenneth Silber一起开发了这项技术，Kenneth Silber是PPPL信息技术部门38年的专业人员。

查尔斯·詹蒂莱(左)和肯尼斯·西尔伯，普林斯顿等离子物理实验室的发明者

Photo by

Elle Starkman, Princeton Plasma Physics Laboratory

这项技术可以应用在诸如地铁电线杆、旋转门、电梯按键、触摸屏、自动售货机、自动取款机、老虎机、零售支付自动柜员机、杂货店传送带、电梯扶手、建筑对讲机、门把手和推杆、共享麦克风等表面上，举几个例子。

“在这些地方，这项技术可以完美地工作。该技术提供了一种用于表面消毒的紧凑、高效和廉价的等离子产生方法。”发明者说。

西尔伯说，他是在考虑重返工作岗位时想到这个主意的，当时他正在想办法让PPPL的洗手液自动消毒，这样一来，当有人需要时，门把手、推杆和浴室表面就可以消毒了。他最初设想的传感器会在人接触表面之前喷射。在与现在已经从PPPL退休的Gentile交谈后，他们想出了使用一种新的部署几何来引导连续的冷等离子体在目标表面。

“使用我们的方法，你不必一直抹去它，”西尔伯说。“这是持续消毒。想象一下，每天晚上，你都不用擦地铁车柱和把手。”

血浆是一种天然的消毒剂-病毒和细菌暴露时被杀死。等离子体无处不在，占可见宇宙的99%。在地球上，等离子体用于电视屏幕、半导体制造、霓虹灯招牌，还可以在闪电和北极光中看到。PPPL用于核聚变能源研究的等离子体被加热到太阳中心温度的好几倍，以使轻元素聚变产生能量，如太阳和恒星。

但是这项发明的等离子体，被称为冷等离子体，温度不会超过120华氏度。金泰尔说，在这种情况下，“你甚至感觉不到它”。

金泰尔说，这项技术有几个优势。含酒精的液体消毒剂会导致健康问题，而这款产品可以消除这个问题。紫外线治疗会产生阴影，遮住一些被消毒的区域。这也消除了这种情况。而且，它可以连续运行，而且没有人工成本，因为没有人需要花时间擦拭表面。

“我们知道等离子体可以杀死病毒，”金泰尔说。“我们知道如何制造廉价的等离子体，我们也知道如何制造低温等离子体。面临的挑战是设计一个能够在多个应用程序中工作的就地部署配置。这就是我们开发的技术。”

他们的装置采用压电放电技术来产生等离子体。压电器件在许多应用中都有应用，从燃气烧烤烤架到基于真空技术的快速响应阀门。

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Play Video: An invention for continuous disinfection

一项使用冷等离子体进行连续消毒的发明(申请专利)，提供了一种安全有效的非化学方法，减少地铁杆子、键盘、自动扶梯扶手等高接触表面上的病原体。

Video by Kyle Palmer, Princeton Plasma Physics Laboratory

发明者说，虽然研究表明表面并不是传播COVID-19的重要媒介，但这项技术可以减少流感、普通感冒和任何其他接触受污染表面可能感染的病例。Silber说:“这可以减少人们生病的几率。”“美国有300万台扶梯，每个扶梯都有两个扶手。也就是说每天有600万个扶手被触动。想象一下，如果我们能持续对它们进行消毒。”

普林斯顿大学技术许可办公室的克里斯·莱特说:“这项技术有潜力持续清洁经常接触的表面。”“这项技术可以获得许可，我们正在与多个感兴趣的方积极讨论如何将这项发明从实验室转移到市场。”

普林斯顿大学技术转让网站上解释说，这项工作是由美国能源部利用实验室指导的研究和发展基金资助的。

位于新泽西州普兰斯博罗的普林斯顿大学福雷斯特尔校区的PPPL致力于创造关于等离子体物理的新知识——超热的带电气体——并为创造聚变能开发实用的解决方案。该实验室由美国能源部科学办公室管理，该办公室是美国物理科学基础研究的最大单一支持者，并致力于解决我们这个时代的一些最紧迫的挑战。更多信息，请访问energy.gov/science。