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Científicos diseñan concepto de lavavajillas que ‘mata’ bacterias en 30 segundos

Para los afortunados Suficiente para entenderlo, los lavavajillas pueden sentirse como un verdadero milagro. Pero los electrodomésticos brillantes están lejos de ser ideales: los lavavajillas tradicionales todavía son En realidad matar todo mal bacterias Se esconde en platos y cubiertos usados. también pueden Puerto Gérmenes en sellos de goma.

Además, las máquinas tardan un tiempo en hacer el trabajo, generalmente más de una hora, y consumen toneladas de energía mientras lo hacen. Lavavajillas individual mediano Consume entre 1,2 kWh y 1,5 kWh por carga.

Y como necesitan detergente y jabón para desinfectar los cubiertos, ellos también lo necesitan. contaminación cursos de agua circundantes.

Pero ahora, la ciencia le está dando a los lavavajillas un impulso muy necesario. Puede que no sea la tecnología que esperas.

El equipo de Germann cree que el vapor súper caliente es el truco para arreglar los lavavajillas.juanma hache / Momento / Getty Images

qué hay de nuevo – Las máquinas que funcionan con vapor supercaliente pueden limpiar nuestros platos más rápido y más a fondo, inactivando el 99 por ciento de las bacterias en solo 25 a 30 segundos, todo mientras usa menos energía, según nuevo estudio Publicado en la revista física de fluidos.

“Este trabajo nos invita a repensar algunas de nuestras aplicaciones tradicionales, y esto podría ser entonces una importante contribución a la sostenibilidad”, Natalia alemán،, autor principal del estudio y profesor de mecánica de fluidos en la Universidad Técnica de Dortmund inverso.

Los investigadores probaron su tórrida idea usando un modelo matemático que predice la mejor manera de matar Patógenos.

Aquí está el fondo – Inventor Joel Hutton patentado El primer lavavajillas en 1850, pero no era exactamente la elegante resistencia del acero que conocemos hoy. Hizo una caja de madera con fregadoras y un grifo accionado por una rueda manual.

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Unas décadas más tarde, en 1886, el lavavajillas moderno recibo En escena, cuando la socialité estadounidense Josephine Cochran lo inventó. Su inspiración: dado que sus sirvientes lavan la porcelana fina a mano, a menudo se descascara cuando se lava en el fregadero.

Así que imaginé una caja robótica mecánica rociando platos con agua y jabón. Lo que es más importante, utiliza presión de agua, no estropajos, para limpiar los platos.

Los lavavajillas han recorrido un largo camino desde su creación con una manivela en la década de 1850. Pero todavía tenemos mucho camino por recorrer hasta que sean altamente eficientes y respetuosos con el medio ambiente.Archivo Daily Herald / SSPL / Getty Images

Los lavavajillas tardaron un tiempo en ponerse al día con el público, pero desde aproximadamente la década de 1950, han transformado por completo las cocinas estadounidenses (aunque los electrodomésticos relativamente caros están lejos de ser menos comunes en todo el mundo). Hoy en día, los lavavajillas parecen escupir milagrosamente cuencos y platos limpios y brillantes. Pero aún pueden usar un archivo. Un amigo del medio ambiente Subiendo el nivel de.

Que hicieron – El equipo de Germann comenzó a investigar cómo simplificar las lavadoras después de que los líderes de la industria los contactaran sobre las limitaciones de un lavavajillas tradicional, como la potencia adicional requerida por carga.

Entonces, Germann soñó con una lavadora a vapor; después de todo, es útil turbinas y locomotoras.

Para iniciar el ciclo, realizó una simulación matemática para probar si un lavavajillas que rocía vapor muy caliente en su interior podría inactivar las bacterias en un plato sucio. Basándose en la tasa de supervivencia de diferentes tipos de bacterias a altas temperaturas, calculó cuánto tiempo llevaría erradicarlas.

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Estas fórmulas les ayudaron a visualizar una caja abierta con una boquilla rociadora de vapor en la parte inferior. German dice que la máquina imaginada, en teoría, mata las bacterias en menos de 30 segundos.

Así es como funciona:

  • El vapor explota desde la boquilla a gran velocidad: 65.000 centímetros por segundo, para ser exactos.
  • El vapor que se mueve rápidamente crea vórtices de aire dentro de la caja que emiten pequeños golpes de presión intensa, alrededor de 145 libras por pulgada cuadrada, para expulsar los escombros de los paneles.
  • El vapor caliente eleva la temperatura de la caja interna a 356 grados Fahrenheit, lo que neutraliza las bacterias sensibles al calor.
  • Este calor de vapor se filtra en los pequeños poros de la placa, matando aún más los microbios.
  • Una vez que el vapor llega a las partes más frías de la caja, crea condensación que puede eliminar cualquier partícula adicional de comida que aún esté atrapada en el plato.

Por qué eso importa – Se necesita bastante energía para crear vapor súper caliente, pero en general vale la pena por el tiempo de lavado muy rápido. «Así que creo que, a la larga, eso valdrá la pena», dice German.

Es probable que el vapor sobrecalentado resulte más efectivo que los lavavajillas tradicionales que usan calor para esterilizar, dice. Suprata Roy, un físico aplicado que investiga la dinámica de fluidos y la transferencia de calor en la Universidad de Florida y no participó en el estudio. Pero para que esta investigación sea práctica, debe considerar el costo potencial de energía del dispositivo y el estrés por calor en los utensilios sensibles al calor, dice.

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Y si bien este es un «excelente ejercicio numérico», en realidad puede llevar más tiempo matar las esporas o bacterias que forman esporas, dice Roy. Además, hay una gran cantidad de patógenos transmitidos por los alimentos resistentes al calor, como Campylobacter, bacteria coliY salmonella, por lo que también se debe tener en cuenta.

Si realmente queremos mantener las bacterias fuera de nuestros platos, el vapor podría ser el camino a seguir.Fototeca TUMEGGY / CIENCIA / Fototeca científica / Getty Images

Y el modelo sigue siendo bastante básico: los lavavajillas reales cargan muchas ollas, a diferencia del modelo de un solo artículo, por lo que más investigación determinará cómo los lavavajillas de vapor súper caliente pueden neutralizar los microbios en varios artículos al mismo tiempo y funcionan de manera diferente, dice German. . .

Por ejemplo, podría llevar un poco más de tiempo de lo que sugiere el nuevo modelo de lavavajillas neutralizar las bacterias, sugirió Roy, o los impactos causados ​​por el vapor podrían diferir dependiendo de hacia dónde se dirija dentro del simulador.

Que sigue – Aunque los investigadores solo imaginaron un prototipo digital básico, pretenden engañarlo con características adicionales. Pueden aumentar el número de boquillas, por ejemplo, y modificar su forma y posición para hacerlas más potentes, dice German. En general, quieren asegurarse de que el vapor llegue a los platos en todas las direcciones posibles.

Existe una necesidad urgente de un dispositivo de este tipo, dada la gravedad Sequía en todo el mundo y una inminente crisis energética. Pero dice que llevará algún tiempo probar todas las iteraciones posibles de la máquina.

A la larga, este futuro dispositivo puede funcionar mejor Restaurantes y hoteles con gran cantidad de platos, así como lugares que requieren utensilios muy limpios, como hospitales y centros de atención a personas mayores.

“Este es un resultado prometedor para lugares donde la seguridad de la salud es de suma importancia y no se puede lograr con un lavavajillas convencional. [140 degrees Fahrenheit]Germán dice.