La Universidad de Illinois Urbana-Champaign ha dado un paso significativo en la seguridad alimentaria con la creación de Tribo-sanitizer, un dispositivo portátil y autoalimentado que utiliza luz ultravioleta-C (UVC) para inactivar bacterias responsables de enfermedades transmitidas por alimentos.
Tribo-sanitizer opera gracias al efecto triboeléctrico, generando electricidad cuando dos materiales diferentes entran en contacto. Esta energía alimenta la lámpara UVC del dispositivo, diseñada para inactivar bacterias como Escherichia coli O157:H7 y Listeria monocytogenes, dos de las principales causas de brotes de enfermedades alimentarias en EE. UU, país de origen del estudio.
Descontaminación efectiva en diversas superficies
El estudio publicado en la revista Nano Energy detalla las pruebas realizadas con Tribo-sanitizer. Este dispositivo demostró su eficacia no solo en líquidos, sino también en sólidos como cáscaras de manzana frescas, lechuga romana y tereftalato de polietileno (PET), un material común en envases de alimentos y bebidas.
Los resultados mostraron reducciones significativas, alcanzando al menos el 99,999% en la cepa de E. coli en solución tampón y PET. El profesor Yi-Cheng Wang, autor correspondiente, destaca que Tribo-sanitizer tiene un gran potencial para cumplir con los estándares de desinfección de la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA).
La fuente de energía triboeléctrica del Tribo-sanitizer puede convertir la energía mecánica del entorno ambiental, haciendo que el dispositivo sea «autoalimentado». Esta característica es crucial para lograr descontaminación continua en la cadena de suministro sin depender de energía comercial.
El equipo incorporó una separación de aire en el diseño de la fuente de energía triboeléctrica, imitando la generación de rayos mediante la descomposición electrostática del aire. Esta innovación aumentó la salida del Tribo-sanitizer a más de 4,000 voltios, mejorando significativamente la luminosidad de su lámpara UVC.
Tribo-sanitizer: desafíos y futuras direcciones
Aunque la tecnología basada en la luz, como la lámpara de Tribo-sanitizer, puede ser efectiva en superficies directamente expuestas, el profesor Wang señala limitaciones en áreas no iluminadas, como superficies rugosas. Para abordar esto, consideran incorporar métodos adicionales de descontaminación o múltiples fuentes de luz desde diferentes ángulos.
Wang destaca: «Esta es una de las direcciones futuras en las que estamos trabajando. Si se incorpora adecuadamente en instalaciones existentes como unidades de transporte o almacenamiento, el Tribo-sanitizer podría proporcionar desinfección continua en toda la cadena de suministro sin necesidad de energía comercial».
A pesar de que el tiempo actual necesario para lograr una reducción del 99.999% en bacterias E. coli es de 90 minutos, el estudiante de doctorado Zhenhui Jin enfatiza que la capacidad del dispositivo para la desinfección continua, como en camiones en la carretera, minimiza esta duración. El equipo sigue trabajando para acortar este tiempo en el futuro.
Un paso importante en la seguridad alimentaria global
La Organización Mundial de la Salud estima que las enfermedades transmitidas por alimentos afectan a casi 600 millones de personas anualmente, con más de 420,000 muertes. Los costos económicos relacionados con la contaminación alimentaria son significativos, superando los $15.6 mil millones al año en EE. UU. y $110 mil millones de dólares en países de bajos y medianos ingresos.
Wang sugiere que Tribo-sanitizer representa una solución novedosa para estos problemas. Además de su aplicación comercial, los consumidores pueden utilizarlo en el hogar para desinfectar superficies y alimentos, ya que el costo estimado de los materiales utilizados en el dispositivo es inferior a $70 dólares.
Tribo-sanitizer: una herramienta asequible para diferentes entornos
La autónoma naturaleza de Tribo-sanitizer lo hace ideal para entornos con escasez o falta de electricidad, como áreas de desastres naturales o zonas de conflicto. Longwen Li, estudiante graduado, destaca el «excelente potencial» del dispositivo en tales condiciones.
Tribo-sanitizer no solo representa un avance en la desinfección de alimentos, sino también una respuesta innovadora a los desafíos globales de seguridad alimentaria. Su capacidad autoalimentada, combinada con su eficacia, podría tener un impacto significativo en la prevención de enfermedades transmitidas por alimentos a nivel mundial.
El equipo continúa mejorando Tribo-sanitizer, anticipando reducir significativamente el tiempo de desinfección en el futuro. Esta innovación no solo promete una seguridad alimentaria mejorada, sino que también podría ofrecer soluciones sostenibles y accesibles para diversos entornos, desde hogares hasta áreas afectadas por desastres.
