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水を消毒剤に変える先駆的なプロジェクト
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水を消毒剤に変える先駆的なプロジェクト

Jul 16, 2023

科学 -この装置は発展途上国の病院設備を消毒するためのソリューションとなる可能性がある。

スイスの科学技術機関 EPFL の学生が、プラズマ活性水の原理を利用して水を消毒剤に変えることができる、安価で堅牢なポータブル装置を開発しています。 この装置は発展途上国の病院設備を消毒するためのソリューションとなる可能性がある。 EPFLはプレスリリースで、この装置を宇宙に送る可能性についても調査が進められていると述べている。

EPFL の修士課程の学生、コンスタント・パニセット氏は、普通の水を 1 分以内に消毒剤に変えることができるポータブル装置の開発に取り組んでいます。 このプロジェクトは、イーヴォ・フルノ研究室にあるスイス・プラズマ・センターで実施されており、プラズマ活性化水の原理を使用するが、装置が宇宙で動作しなければならないという複雑さが加わっている。

「プラズマ活性化水は、規模を拡大するのが簡単なため、多くの人の生活を簡素化する可能性があります」とパニセット氏は言います。

プラズマ物理学は、すでに多くの応用例がある広大な研究分野であり、パニセット氏は当初、いくつかの選択肢を検討しました。 「原子炉によるエネルギー生産のための核融合は有望ですが、まだ産業規模に対応する準備ができていません」とパニセット氏は説明します。 「衛星のソーラーパネルから誤って放出された航空宇宙プラズマは、衛星を破壊したり廃止したりする可能性があります。 プラズマは、宇宙に打ち上げられたロケットや人工衛星を推進するためにも使用されます。 プラズマは、より小型でより精密な電子部品をエッチングするためにも使用されます。」

プラズマ物理学に情熱を持ち、実践的な経験にも強い関心を持つパニセット氏は、EPFL ロケット チームのメンバーであり、プラズマと宇宙を組み合わせる可能性を検討しました。

プラズマ活性水を作るには、まずプラズマを作る必要があります。これは本質的に、ガスを取り出し、その粒子から電子をはぎ取ってイオンを生成することを意味します。 このプラズマが水にさらされると、水の酸性度が増加し、その組成が変化するため、水 (H2O) には過酸化水素 (H2O2)、亜硝酸塩 (NO2)、硝酸塩 (NO3) などの新しい種が含まれるようになります。 プラズマ活性化水は細菌を殺すことが知られており、農業、医療機器、衛生全般に応用されています。

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活性水を作る方法はたくさんありますが、パニセット氏は発展途上国の医療界や宇宙に送るための最も堅牢な方法を開発したいと考えていました。 彼は、空気と水の両方に強力な電位を生成するデバイスを選択し、1 つの電極を空気中に、もう 1 つを水中に配置しました。 しかし、宇宙で動作する小型の装置を作成するには、寸法と電位の強さを最適化し、安全上の理由から偶発的な放電が抑制されるようにすべてを包み込む必要があります。

「微重力下でのプラズマ活性化水を工学的に扱うことは興味深いことです。なぜなら、それを機能させることができれば、水と少量の電気だけで、将来の宇宙船やアルテミスのような月面基地での病気の蔓延を防ぐことができるからです。」