Ottimizzazione del design di una cavità ottica per la sanificazione dell'aria attraverso radiazione ultravioletta germicida

A partire dal 2020, la pandemia da SARS-CoV-2 si è diffusa a livello globale, destando l’interesse della comunità scientifica tutta nel prevenirne l’espansione e nel comprenderne i meccanismi caratteristici di trasmissione e inattivazione. La propagazione di questo virus avviene soprattutto grazie alla sospensione di aerosol nell’aria; dunque, al fine di ridurne il più possibile la diffusione in spazi chiusi, è necessario l’utilizzo di filtri sanificatori dell’aria che siano in grado di inattivare questo agente patogeno, oltre al distanziamento sociale e alle protezioni individuali. Il lavoro di tesi presentato si pone concettualmente in linea con quanto appena affermato. In questo studio, infatti, viene presentato un filtro compatto per la sanificazione dell’aria attraverso radiazione ultravioletta germicida e ne vengono analizzate quantitativamente le prestazioni, variando la posizione delle sorgenti LED UVC al suo interno e considerando due pattern di emissione angolare differenti. Sebbene il dispositivo esaminato sia impiegabile in molteplici circostanze e per ulteriori tipi di microrganismi, in questo lavoro si è verificato come esso risulti alquanto efficace nell’inattivazione del virus SARS-CoV-2. In particolare, eseguendo delle simulazioni ottiche attraverso il programma di progettazione ottica Zemax OpticStudio®, si è potuto notare come il posizionamento di sorgenti LED nelle zone del dispositivo dove il flusso d’aria scorre più lentamente garantisca una maggiore frazione di agenti patogeni inattivati dall’esposizione alla radiazione. In questo caso specifico, la riduzione degli aerosol infettivi presenti nell’aria filtrata si attesta al 99.6%.