Como parte vital del campo médico, el diseño del sistema de suministro de aire de un quirófano limpio está directamente relacionado con la seguridad y la eficiencia de la operación. Sin embargo, los dispositivos de suministro de aire existentes presentan limitaciones obvias, como una capacidad antiinterferente insuficiente y la dificultad para satisfacer las necesidades individuales de médicos y pacientes en cuanto a temperatura y humedad ambiental. Para abordar estos problemas, existe una solución innovadora: un sistema de suministro de aire con cortina de aire de boca ancha y baja velocidad, con diferentes temperaturas y velocidades. Análisis de los problemas existentes En la actualidad, el dispositivo de suministro de aire laminar de la sala de operaciones limpia se enfrenta a dos grandes desafíos en su aplicación práctica: Aunque el dispositivo de suministro de aire laminar del quirófano limpio está diseñado originalmente para crear un ambiente estéril, a menudo se descarta debido a la interferencia del flujo de aire circundante. Esta interferencia no solo reduce el alcance del área limpia, sino que también afecta la capacidad del área quirúrgica para mantener un estado estéril, un problema que no puede ignorarse en entornos quirúrgicos que requieren estándares de limpieza extremadamente altos. Por otro lado, el sistema de suministro de aire del quirófano suele adoptar una configuración unificada de temperatura y humedad, sin posibilidad de personalizarla. Este método de suministro de aire universal no contempla las diversas necesidades de confort ambiental del personal quirúrgico y de los pacientes, especialmente en cirugías sensibles a la temperatura y la humedad, lo que puede afectar negativamente los resultados quirúrgicos y la recuperación del paciente. Limitaciones de las contramedidas tradicionales Para evitar la intrusión del flujo de aire externo, una de las soluciones tradicionales consiste en añadir recintos alrededor del dispositivo de suministro de aire. Este diseño puede bloquear el flujo de aire circundante hasta cierto punto y proteger la pureza del suministro de aire laminar. Sin embargo, este método no es perfecto. Los recintos demasiado altos pueden dificultar la operación del equipo quirúrgico y afectar la fluidez y eficiencia de la operación. Otra contramedida tradicional consiste en utilizar cortinas de aire de alta velocidad para reforzar el flujo de aire y mejorar su capacidad antiinterferencias. Si bien esto puede estabilizar el suministro de aire hasta cierto punto, el flujo de aire a alta velocidad puede causar incomodidad al personal en el quirófano, especialmente en operaciones delicadas. Una velocidad excesiva del viento puede interferir con el proceso quirúrgico e incluso afectar los resultados de la operación. Propuesta de soluciones innovadoras A partir de un análisis profundo de las limitaciones del sistema de suministro de aire limpio de quirófano existente, se propone una solución de diseño de sistema de suministro de aire innovadora y revolucionaria. Este sistema dispone ingeniosamente tres cajas de suministro de aire independientes y colaborativas directamente sobre la mesa de operaciones. La caja central actúa como principal fuente de aire laminar, centrándose en proporcionar aire limpio y cálido a baja velocidad al área quirúrgica para garantizar la esterilidad del sitio quirúrgico. Las cabinas a ambos lados están equipadas con cortinas de aire de boca ancha y baja velocidad, que crean un ambiente de trabajo confortable para el personal quirúrgico, con menor temperatura y humedad, y mayor velocidad del viento. Este ingenioso diseño de diferentes temperaturas y velocidades no solo mejora significativamente la capacidad antiinterferencias del sistema de suministro de aire, sino que también regula con mayor precisión el microambiente del espacio quirúrgico, satisfaciendo las necesidades individuales de temperatura y humedad del sitio quirúrgico y del personal quirúrgico, garantizando así un desarrollo óptimo de la operación. La caja central del nuevo sistema de suministro de aire se encarga de proporcionar aire circulante con mayor temperatura y menor velocidad del viento para crear un ambiente local estéril y libre de polvo, garantizando la comodidad del anestesiólogo. Las cortinas de aire a ambos lados proporcionan aire limpio con menor temperatura y mayor velocidad del viento para satisfacer las necesidades dinámicas del personal quirúrgico y eliminar eficazmente el polvo y las bacterias durante la operación. Además, el sistema también logra un control preciso de la temperatura del suministro de aire mediante la configuración de diferentes unidades de manejo de aire para satisfacer las necesidades de distintos tipos de cirugía. Por ejemplo, en cirugía cardíaca o neurocirugía, el sistema puede ajustar rápidamente la temperatura del suministro de aire para cumplir con los estrictos requisitos de los cambios de temperatura durante la cirugía. El sistema de suministro de aire de temperatura variable y velocidad variable de cortina de aire de boca ancha y baja velocidad no solo es innovador en tecnología, sino que también tiene ventajas significativas en aplicaciones prácticas. Mejora la limpieza del quirófano y la comodidad del personal quirúrgico al optimizar la estructura y el modo de suministro de aire del dispositivo de suministro de aire, al tiempo que reduce el consumo de energía, lo que ayuda a promover el desarrollo sostenible de la industria médica.

En los sistemas de aire acondicionado para salas blancas y otros entornos de alta limpieza, las unidades de filtro de ventilador (FFU) son uno de los dispositivos clave para lograr el control de la limpieza del aire. Las FFU garantizan la pureza y la distribución uniforme del aire interior mediante su eficiente capacidad de filtración y la organización estable del flujo de aire, y trabajan en conjunto con serpentines secos (DC) y otros componentes para mantener las condiciones ambientales de las salas blancas. Filtración de aire de alta eficiencia y organización del flujo de aire. Las FFU tienen filtros incorporados de alta eficiencia que pueden eliminar partículas en el aire, incluido polvo, bacterias y virus, para garantizar que el aire entregado a la sala limpia cumpla con altos estándares de limpieza.Al mismo tiempo, las FFU generan flujos de aire laminares o turbulentos verticales estables mediante el funcionamiento de sus ventiladores integrados para evitar la contaminación local. Esta organización estable del flujo de aire es esencial para mantener la limpieza de las salas blancas, especialmente en los sectores de la fabricación de semiconductores y la biofarmacéutica, donde los requisitos de limpieza son extremadamente altos. Trabajo colaborativo y escenarios de aplicación En los sistemas de serpentín seco, las unidades de flujo de aire (FFU) funcionan en conjunto con los serpentines secos (DC) y otros componentes (como las unidades de aire fresco (MAU). La MAU se encarga de introducir y procesar el aire fresco exterior, eliminar las partículas mediante filtración primaria y de eficiencia media, y procesar el aire fresco a la temperatura y humedad especificadas. El aire fresco tratado por el MAU se mezcla con parte del aire de retorno, se filtra mediante un filtro de aire de flujo continuo (FFU) y se envía a la sala limpia. Tras enfriar o calentar el aire interior mediante el serpentín seco, se circula de nuevo al canal de aire de retorno y se mezcla con el aire fresco suplementario para formar un sistema de circulación de aire de circuito cerrado. El sistema FFU funciona continuamente para mantener el número de ciclos de aire y garantizar la pureza del aire interior. El serpentín seco ajusta el caudal de agua fría o la temperatura según el sensor de temperatura y procesa únicamente la carga de calor sensible para evitar interferencias en el control de temperatura y humedad. Este diseño, con una clara división del trabajo, mejora el rendimiento general y la fiabilidad del sistema. Entre los numerosos productos FFU, KLC FFU es una excelente opción en el mercado gracias a su excelente rendimiento y diseño flexible. KLC FFU utiliza filtros de alta eficiencia con la tecnología exclusiva de KLC, que logran una filtración de aire de alta eficiencia y garantizan una alta pureza del aire interior. Su diseño compacto es fácil de instalar y mantener, y tiene las características de bajo nivel de ruido y alta eficiencia energética, lo que puede satisfacer los requisitos de diferentes niveles de limpieza. KLC FFU también tiene métodos de instalación flexibles y opciones de control inteligente, que pueden realizar el control manual de una sola unidad o el monitoreo de grupos de múltiples unidades, y pueden adaptarse a las necesidades de aplicaciones de salas limpias desde pequeña a gran escala. El KLC FFU ofrece un excelente rendimiento en aplicaciones prácticas, especialmente en los campos de la fabricación de semiconductores, la biofarmacéutica y el ensamblaje electrónico de precisión, ofreciendo a los usuarios soluciones de purificación de aire eficientes y fiables. Su eficiente rendimiento de filtrado y su capacidad para organizar el flujo de aire de forma estable evitan eficazmente que el agua condensada contamine las obleas, garantizan un entorno estéril en la producción de fármacos y garantizan la precisión y la estabilidad del equipo. El funcionamiento silencioso y el diseño de alta eficiencia energética del KLC FFU también lo hacen funcionar bien en salas limpias con estrictos requisitos ambientales, brindando a los usuarios una opción ideal de filtración de aire. Como equipo principal de filtración de aire en el sistema de serpentín seco, FFU ofrece una solución fiable para entornos de alta limpieza, como salas blancas, gracias a su eficiente capacidad de filtrado y la organización estable del flujo de aire. Su colaboración con los serpentines secos y otros componentes optimiza aún más el rendimiento y la fiabilidad del sistema. En los campos de fabricación de semiconductores, productos biofarmacéuticos y ensamblaje electrónico de precisión, FFU se ha convertido en un equipo clave para mantener un entorno de alta limpieza para garantizar el funcionamiento eficiente y estable del proceso de producción.

Ante la creciente gravedad de la contaminación ambiental, los problemas de calidad del aire han atraído la atención mundial. Recientemente, un resultado de investigación publicado en la revista Nature nos trae buenas noticias: científicos han utilizado materiales de nanocarbono para mejorar los filtros de aire, optimizando así la capacidad de adsorción y detección de partículas en el aire. Este avance no sólo aporta nuevas ideas para mejorar la calidad del aire, sino que también trae esperanza para la salud humana y la protección del medio ambiente. La contaminación atmosférica, un problema global, no solo amenaza la salud humana, sino que también tiene un grave impacto en los ecosistemas y el sistema climático terrestre. Desde las emisiones industriales hasta los gases de escape del tráfico, el impacto de los contaminantes generados por las actividades humanas en la calidad del aire no puede subestimarse. Entre ellos, las partículas en suspensión (PM) han atraído mucha atención debido a su potencial daño a la salud humana y al sistema climático. En este estudio, los científicos se centraron en materiales nanocarbonados, como los nanotubos de carbono (NTC), el óxido de grafeno reducido (r-GO) y el nitruro de carbono en fase grafito (g-C₃N₄). Estos materiales han demostrado un gran potencial en el campo de la purificación del aire gracias a sus propiedades físicas y químicas únicas. El equipo de investigación exploró los efectos de estos nanomateriales en la mejora de la eficiencia de adsorción de los filtros, aplicándolos a filtros para equipos de monitorización de partículas en el aire. Los resultados experimentales son alentadores. Mediante imágenes de microscopio electrónico, se observa que el diámetro de los nanotubos de carbono (CNT) oscila entre 40 y 50 nanómetros y su longitud es de aproximadamente 20 micras. Mientras que el g-C₃N₃ presenta una estructura típica de apilamiento en capas, las nanoláminas de r-GO presentan una estructura irregular de capas plegadas. La elevada área superficial específica y las propiedades químicas superficiales ajustables de estos nanomateriales los hacen excelentes para la adsorción de metales pesados ​​en la atmósfera. En el estudio, los científicos emplearon tres técnicas: espectroscopia de rayos X por dispersión de energía (EDX), espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente (ICP) y espectroscopia de ruptura inducida por láser (LIBS) para analizar los filtros. Los resultados mostraron que los filtros modificados con nanomateriales adsorbieron partículas en el aire considerablemente mejor que los filtros sin modificar. En particular, los nanotubos de carbono (CNT), gracias a su alta superficie activa y su preciso tamaño de poro, mostraron una excelente capacidad de adsorción. Además, la aplicación de la tecnología LIBS proporciona un nuevo método sensible para la monitorización de metales pesados. En comparación con los resultados del análisis ICP tradicional, la tecnología LIBS mostró una alta consistencia en el análisis de sodio, zinc y cobre, aunque se observaron algunas diferencias en el análisis de manganeso. Estos hallazgos confirman aún más el potencial de los nanomateriales para mejorar la eficiencia de los filtros. Este estudio no solo demuestra las posibilidades de aplicación de los materiales de nanocarbono en el campo de la purificación del aire, sino que también marca un nuevo rumbo para la futura gobernanza ambiental. Con el avance de la ciencia y la tecnología y la profundización de la investigación, tenemos motivos para creer que estos nanomateriales desempeñarán un papel cada vez más importante en la protección del medio ambiente y la salud humana. El control de la contaminación atmosférica es una batalla prolongada, pero cada avance tecnológico nos brinda nuevas esperanzas. La aplicación de la nanotecnología nos ha permitido dar otro paso firme en la lucha contra la contaminación atmosférica. Esperemos con ansias que estas tecnologías innovadoras entren en nuestras vidas lo antes posible y contribuyan a nuestro cielo azul y nubes blancas. Referencias:Filtros purificadores de aire modificados con nanocarbono para la eliminación y detección de partículas del aire ambiente.

El equipo de investigación del Laboratorio Provincial Clave de Materiales Textiles Médicos y Sanitarios de Shandong ha desarrollado un nuevo tipo de membrana de nanofibras que puede filtrar eficazmente los contaminantes del aire en condiciones adversas. Los resultados relevantes se publicaron en la revista "Separation and Purification Technology". La composición de los gases residuales industriales es compleja y nociva, por lo que el desarrollo de materiales de filtración de aire de alto rendimiento es inminente. El material de filtro ideal debe tener excelente repelencia a líquidos, resistencia a productos químicos nocivos y alta adaptabilidad climática. Para este fin, el equipo de investigación desarrolló una membrana de nanofibras de estructura orgánica de metal fluorado (F-MOF) @ polieterimida/fluoruro de polivinilideno-hexafluoropropileno/fluoroalquilsilano (PEI/PVDF-HFP/FAS), que muestra un gran potencial en la protección personal e industrial y la filtración del aire. Preparación de membrana de nanofibras superrepelente a líquidos Los investigadores utilizaron tecnología de electrohilado multiaguja para preparar esta membrana de nanofibras. En pocas palabras, la solución de material se estira en fibras muy finas mediante un equipo especial y luego se apila para formar una membrana. Los componentes principales de esta membrana incluyen polieterimida (PEI), fluoruro de polivinilideno-hexafluoropropileno (PVDF-HFP) y fluoroalquilsilano (FAS), y se agregan nanopartículas de estructura orgánica de metal fluorado (F-MOF) para mejorar el rendimiento. Características de la membrana de nanofibras superrepelente a líquidos Esta membrana de nanofibras tiene una alta porosidad del 80% y un tamaño de poro promedio de 2,6 micrones, lo que permite que el aire pase sin problemas mientras bloquea eficazmente las partículas finas. Se mantiene estable a una temperatura de 450 °C y no se descompone fácilmente. Gracias a la composición del material, la superficie de la membrana posee propiedades superrepelentes a líquidos, con un ángulo de contacto con el agua de 162° y un ángulo de contacto con el aceite de 145°. Repele el agua y el aceite, no se contamina fácilmente con líquidos y cuenta con función de autolimpieza. Además, la membrana tiene una tasa antibacteriana de hasta el 99%, lo que puede prevenir eficazmente el crecimiento bacteriano. En cuanto a las partículas, la membrana de nanofibras superrepelente a líquidos también ofrece un excelente rendimiento, con una eficiencia de filtración de partículas de NaCl y DEHS del 100 % en ciertas condiciones. Al mismo tiempo, mantiene una baja resistencia al aire durante la filtración de alta eficiencia; por ejemplo, con un flujo de aire de 10 litros/min, la resistencia es de tan solo 25 Pa. Esta nueva membrana de nanofibras logra una combinación de repelencia de súper líquidos y rendimiento de filtración de alta eficiencia a través de un proceso de preparación simple y puede funcionar de manera estable durante mucho tiempo en entornos hostiles. KLC prestará mucha atención al desarrollo de estas membranas de nanofibras de alto rendimiento y continuará profundizando la aplicación de la tecnología de filtración limpia, y se compromete a promover su amplia aplicación en campos industriales clave como el petróleo, la química, la medicina y la alimentación, ayudando a la industria a lograr soluciones de filtración de aire más eficientes y confiables.