高壓滅菌器是用于對(duì)醫(yī)院，診所以及醫(yī)生和牙醫(yī)辦公室的醫(yī)療工具進(jìn)行滅菌的設(shè)備，需要穩(wěn)定供應(yīng)壓力約為125攝氏度的加壓蒸汽。這通常是由電力或燃油鍋爐提供的，但是在許多農(nóng)村地區(qū)，尤其是在發(fā)展中國(guó)家，電力可能不可靠或不可用，并且燃料價(jià)格昂貴。

現(xiàn)在，麻省理工學(xué)院和印度理工學(xué)院的研究人員提出了一種方法，該方法僅利用陽(yáng)光的能量就可以被動(dòng)產(chǎn)生所需的蒸汽，而無(wú)需燃料或電力。該設(shè)備需要約2平方米(或碼)的太陽(yáng)能收集器來(lái)為典型的小診所高壓滅菌器供電，該設(shè)備可以在偏遠(yuǎn)地區(qū)以低成本維護(hù)安全，無(wú)菌的設(shè)備。原型已在印度孟買(mǎi)成功測(cè)試。

麻省理工學(xué)院的研究生Lin Zhao，麻省理工學(xué)院的Evelyn Wang教授，麻省理工學(xué)院的Chen Chen以及麻省理工學(xué)院和IIT孟買(mǎi)的其他10位論文在Joule期刊中對(duì)此系統(tǒng)進(jìn)行了描述。

新系統(tǒng)的關(guān)鍵是使用光學(xué)透明的氣凝膠，這是Wang和她的合作者在過(guò)去幾年中開(kāi)發(fā)的一種材料。該材料本質(zhì)上是一種由二氧化硅制成的輕質(zhì)泡沫，是沙灘沙子的材料，主要由空氣組成。由于材料本身輕巧，因此可提供有效的隔熱效果，將熱損失率降低了十倍。

這種透明的絕緣材料粘結(jié)在基本上是現(xiàn)成的用于生產(chǎn)太陽(yáng)能熱水的設(shè)備的頂部，該設(shè)備由帶有吸熱黑色涂層的銅板組成，粘結(jié)在下側(cè)的一組管道上。當(dāng)太陽(yáng)加熱板時(shí)，流過(guò)下面管道的水吸收了這些熱量。但是，在頂部增加了透明絕緣層，并在板的每一側(cè)加上拋光的鋁鏡以將多余的陽(yáng)光引導(dǎo)到板上，該系統(tǒng)可以產(chǎn)生高溫蒸汽，而不僅僅是熱水。該系統(tǒng)利用重力將水從水箱輸入板中。然后，蒸汽上升到外殼的頂部，并通過(guò)另一條管道送出，該管道將加壓的蒸汽輸送到高壓釜。

由于許多發(fā)展中國(guó)家面臨著可靠的電力或負(fù)擔(dān)得起的燃料供應(yīng)有限的問(wèn)題，“我們認(rèn)為這是一個(gè)機(jī)會(huì)，可以考慮在以下條件下，如何潛在地創(chuàng)建低成本，被動(dòng)的，太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)來(lái)產(chǎn)生蒸汽是高壓滅菌或醫(yī)療滅菌所必需的。”機(jī)械工程師Gail E. Kendall教授兼機(jī)械工程系主任Wang解釋說(shuō)。

她說(shuō)，能夠在孟買(mǎi)測(cè)試該系統(tǒng)是一項(xiàng)好處，因?yàn)樵摮鞘械?ldquo;相關(guān)性和重要性”是可能會(huì)從這種低成本蒸汽發(fā)生設(shè)備中受益的位置類型。

在孟買(mǎi)的測(cè)試中，即使天空朦朧而多云，與晴天相比，其日照量?jī)H為70%，但該設(shè)備成功地產(chǎn)生了所需的半小時(shí)消毒所需的飽和蒸汽。