Ultraviolettes Licht kann zur Sterilisation und Desinfektion verwendet werden und Forscher entwickeln autonome Roboter, die diese Aufgabe erledigen können. Da Schulen und Büros trotz Änderungen der COVID-19-Infektionsrate wieder geöffnet sind, benötigen Menschen kostengünstige Strategien zur Sterilisation. Dies kann die Ausbreitung der Pandemie eindämmen. Um so einer hohen Nachfrage gerecht zu werden, hat ein Forschungsteam der Universität von Illinois die sogenannten UVBot entwickelt. Dies sind autonome Roboter, die aus leicht zugänglichen Materialien gebaut werden können. Diese sind so programmiert, dass sie Sars-CoV-2 in Räumen mit UV-Licht neutralisieren können.
Sanierungsarbeiten für autonome Roboter während der Pandemie
Im Mai 2020 hatte Kesh Kesavadas die Idee, einen kostengünstigen Roboter zu entwickeln. Mit so einem Helfer sollten öffentliche Bereiche wie Klassenzimmer, Büros und Verkehrsmittel sterilisiert werden können. Er wandte sich an Helen Nguyen, Professor für Bau- und Umweltingenieurwesen und Leiter des PSA-Teams in Illinois. Nguyen, der über umfangreiche Kenntnisse in den Bereichen Sterilisation und UV-Licht verfügt, erkannte den Wert dieser Idee. Er schlug also vor, dem Roboter UV-Licht hinzuzufügen. Aus mehreren Studien, die Forscher im Laufe des Jahres durchgeführt haben, wissen sie, dass häufig verwendete UV-Bestrahlung SARS-CoV-2 wirksam inaktiviert oder neutralisiert. So eine Inaktivierung von Viren hängt also nicht nur von der UV-Intensität, sondern auch von der Expositionszeit ab. Um die Belichtungszeit genau zu steuern und zu verhindern, dass Menschen schädlichem UV-Licht ausgesetzt werden, brauchten die Entwickler jedoch so etwas wie autonome Roboter.
Der UVBot besteht aus einem Roomba-Roboter, einer UV-Lampe und 3D-gedruckten Teilen. Er kann von einer mobilen App über WLAN oder Bluetooth gesteuert und so programmiert werden, dass viele verschiedene Arten von Räumen autonom gereinigt werden. Es besteht sogar die Möglichkeit, eine Bibliothek von Räumen aufzuzeichnen und zu erstellen. Da UV-Licht ohne Schutzausrüstung für Haut und Augen gefährlich ist, eignen sich derartige autonome Roboter ideal für die sichere Reinigung aus Entfernung, da die Geräte ihren Weg autonom planen oder über ein Smartphone ferngesteuert werden können. Der UVBot verspricht eine 99 %ige Inaktivierung von Coronaviren. Die erforderliche Expositionszeit und Entfernung für so eine Neutralisierung wurde systematisch unter Verwendung eines RNA-Virus ähnlich dem COVID-19 namens Tulane-Virus getestet. Das Team führte erfolgreich einen Test durch, um die Machbarkeit des Prototyps als Desinfektionslösung zu demonstrieren.
Zukünftige Perspektiven für Entwickler
Kesavadas, Nguyen und ihr Team waren begeistert von der Entwicklung dieser Lösung, die von jedem erstellt und implementiert werden kann. Daher planen sie, die Testdaten für Design, Stückliste, Software und Umgebung als Open-Access-Projekt auf GitHub zu veröffentlichen. Jede Organisation mit grundlegenden technischen Fähigkeiten kann das System herunterladen und reproduzieren. Ein vorläufiges Patent wurde ebenfalls eingereicht. Um die GitHub-Informationen für solche autonome Roboter zu erhalten, können sich Entwickler an das Health Care Engineering Systems Center wenden. Obwohl sich der UVBot als erfolgreich erwiesen hat, ist das Team weiterhin bestrebt, das Design durch eine bessere Kollisionserkennung, eine autonome Erkennung zum Abschalten des UV-Lichts bei Erkennung eines Menschen und eine Software zur Unterstützung mehrerer UVBots, die im selben Netzwerk funktionieren, zu verbessern.
