PROYECTO INTERDISCIPLINARIO

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FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL MECÁNICA

 PROYECTO INTERDISCIPLINARIO

    PROFESORES: GONZALO PINCHEIRA

                    DIEGO GORMAZ

ALUMNOS: MIGUEL MOLINA

                      VICTOR ZAMBRA

                         MARTÍN CASTILLO

CURICÓ

                                           Antecedentes generales e historia

La luz ultravioleta; la cual fue descubierta en 1801 por Johann Ritter, nos rodea día a día al exponernos a la luz solar, si bien esta se divide en UVA, UVB, UVC, siendo las primeras 2 las que logran atravesar la capa de ozono de la tierra en un 5%, la última afortunadamente es absorbida completamente por la capa de ozono y la atmosfera (ya que es la categoría de luz UV con la energía más alta). De ésta (UVC) se logró desprender una longitud de onda particular, la cual es utilizada en los dispositivos de desinfección médica (UVGI).

Hoy en día la UVGI (Ultraviolet Germicidal Irradiation) [1] se utiliza en una variedad de aplicaciones, tales como alimentos, aire (para hacerlos ambientes inhóspitos a microorganismos tales como bacterias, virus, mohos y otros patógenos) y la purificación del agua (empleado para esterilizar potable y aguas residuales), además de la aplicación en el saneamiento medico e instalaciones de trabajo estériles.

                                               ESTADO DEL ARTE:

Si bien de la Luz UV se desprenden tres tipos de esta, la UV-A que implementada en el campo de la medicina a modo de tratamiento, surgiendo de lámparas o rayos láser de características especiales, se usan para tratar diversas afecciones a la piel como vitíligo, tumores de la piel, soriasis.

A la vez que puede tener resultados negativos debido a su sobre exposición directa, ya sea en el día a día (con un porcentaje que llega a la tierra de 95% y con longitud de onda larga entre 320-400 nanómetros) o producto de un tratamiento regulado malamente sin tomar precauciones provocando foto envejecimiento, intolerancia al sol (alergias solares: picor, erupciones, ronchas) y enfermedades de pigmentación.

La UV-B se caracteriza por ser la responsable del bronceado, pero también de las quemaduras (de sol), de reacciones alérgicas y de los cánceres de piel, (considerando que solo ingresa un 5% de esta a la tierra con una longitud de onda media entre 280-320 nanómetros).[2]

La UV-C es la única que no logra llegar a la tierra gracias a la capa de ozono y a la atmosfera (con una longitud de onda corta entre 280-100 nanómetros) surgiendo de lámparas especiales (ver fig. 1).

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Fig. 1: Lampara germicida uv tipo c.

Sin embargo, esta es completamente perjudicial para la vida ya que se asemeja a los rayos x por lo cual debe ser manipulada con sus debidas precauciones y por personal capacitado. Por otra parte, una variación de UV-C que es UVGI, es utilizada en diversos métodos de desinfección, por ejemplo, desinfección y/o purificación del agua (ver fig. 2), alimentos, aire (ver fig. 3) y objetos de uso médico (ver fig. 4).

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Fig. 2: Sistema de purificación por luz uv.

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Fig. 3: Purificador de aire mediante conductos.

Fig. 4: Lampara de esterilización.[pic 5]

De los tipos de radiación ultravioleta, utilizaremos UVGI o irradiación ultravioleta germicida., para para la desinfección de las mascarillas. La elección de la UVGI se justifica por las siguientes razones:

• Se ha demostrado que la UVGI efectivamente inactiva una amplia variedad de patógenos humanos incluyendo coronavirus y otros virus respiratorios humanos
• Se ha demostrado que la UVGI inactiva virus respiratorios humanos, incluyendo coronavirus, en varios modelos de mascarillas filtradoras con respirador N95
• Los niveles de UVGI necesarios para inactivar los virus respiratorios humanos están muy por debajo de los niveles de irradiación que pudieran dañar las características de filtración y ajustado de los respiradores N95;
• La UVGI puede administrarse de manera segura cuando se utilizan los métodos de seguridad apropiados [3]

                 PROBLEMA A RESOLVER (DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA)

El principal motivo de este proyecto es que necesitamos lograr desinfectar eficientemente los elementos de protección personal (EPP, mascarillas, antiparras y mascaras faciales) del personal del área de la salud, para así, cubrir la necesidad de reutilizar estos ayudando a su vez al no aumento de la cantidad de desechos que esta pandemia está provocando

Especificaciones generales:

Prototipo

Dimensiones: 1.7m de alto, de figura cónica, con radio de base 30cm. Donde estarán dispuestas las lámparas a una distancia apropiada para lograr tener 8 bulbos de 254 nanómetros cada uno

Este funcionará en un ciclo de irradiación en el cual se aplicará una una potencia de 300 mJ/cm2

El prototipo tendrá un peso aproximado de 15 a 17 kg, ya que, al ser pensado para usar en hospitales, puede que se necesite moverlo entre habitaciones para descontaminar los epp.

El funcionamiento del prototipo tendrá como principal y único funcionamiento (por el momento) un ciclo de descontaminación que tendrá por duración 15 min. Aproximadamente, con una exposición de 60mJ/cm2 a 300mJ/cm2, tomando en cuenta que a exposiciones tan bajas como de 2-3 mJ/cm2 es capaz de inactivar el covid en las superficies. Al usar el rango entre 60-300 mJ/cm2 se asegura que habrá una descontaminación efectiva, considerando que la distancia del prototipo a los epp a desinfectar es de 4 metros aprox. [4,5,6].

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