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使用定向能量来灭活气溶胶化的微生物制造技术

技术编号:37425959 阅读:22 留言:0更新日期:2023-04-30 09:47
一种系统包括一个或多个射频(RF)发射器(108a

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用定向能量来灭活气溶胶化的微生物


[0001]本公开一般涉及定向能量系统。更具体讲,本公开涉及使用定向能量灭活气溶胶化的微生物。

技术介绍

[0002]空气传播病原体的影响已被充分证明了。特别是,暴露于传染性生物气溶胶导致病原体沉积到人类宿主的呼吸道中,从而引起疾病和免疫反应。结果,空气传播的病原体(例如COVID

19)导致对公众健康不可测量的成本,包括死亡。这个问题在几乎任何环境中都是普遍的,并且在开放区域中会造成重大危险,例如机场、商场、学校和大量人群聚集的其它地方,以及在加热、通风和空调(HVAC)系统在不同位置之间日常使空气流动的地方。

技术实现思路

[0003]本公开涉及使用定向能量灭活气溶胶化的微生物。
[0004]在第一实施例中,一种系统包括一个或多个射频(RF)发射器,其被配置成将RF能量发射到特定区域中以便灭活该特定区域中的一个或多个特定微生物。该系统还包括控制系统,该控制系统被配置成控制一个或多个RF发射器以便调节由一个或多个RF发射器发射的RF能量。控制系统被配置成获得识别随着时间而存在于或可能存在于特定区域中的不同类型的微生物的信息,并且调节由一个或多个RF发射器发射的RF能量,以便随着时间而靶向不同类型的微生物以进行灭活。
[0005]在第二实施例中,一种方法包括从一个或多个RF发射器将RF能量发射到特定区域中,以便灭活该特定区域中的一个或多个特定微生物。该方法还包括获得识别随着时间而存在于或可能存在于特定区域中的不同类型的微生物的信息。该方法还包括控制一个或多个RF发射器以便调节由一个或多个RF发射器发射的RF能量,其中,由一个或多个RF发射器发射的RF能量被调节,以便随着时间而靶向不同类型的微生物以灭活。
[0006]在第三实施例中,一种非暂时性计算机可读介质包含指令,所述指令在被执行时使至少一个处理器启动由一个或多个RF发射器将RF能量发射到特定区域中,以便灭活该特定区域中的一个或多个特定微生物。所述介质还包含指令,所述指令在被执行时使所述至少一个处理器获得识别随着时间而存在于或可能存在于所述特定区域中的不同类型的微生物的信息。该介质还包含指令,所述指令在被执行时使所述至少一个处理器控制一个或多个RF发射器,以便调节由一个或多个RF发射器发射的RF能量。由一个或多个RF发射器发射的RF能量是可调节的,以便随着时间而靶向不同类型的微生物以灭活。
[0007]从以下附图、描述和权利要求中,其它技术特征对于本领域技术人员来说可以是显而易见的。
附图说明
[0008]为了更完整地理解本公开,现在参考结合附图进行的以下描述,在附图中:
[0009]图1示出根据本公开的使用定向能量来灭活气溶胶化微生物的示例性系统;
[0010]图2和3示出根据本公开的通过其可以使用定向能量灭活气溶胶化微生物的示例性机制;
[0011]图4示出根据本公开的示出用于灭活气溶胶化微生物的定向能量的场强的示例图;
[0012]图5示出根据本公开的支持使用定向能量灭活气溶胶化微生物的示例性设备或系统;以及
[0013]图6示出根据本公开的用于使用定向能量来灭活气溶胶化微生物的更具体的示例性系统。
具体实施方式
[0014]下面描述的图1至图6以及用于描述本公开原理的各种实施例仅是作为说明,并且不应以任何方式被解释为限制本公开的范围。本领域技术人员应当理解,本公开的原理可以在任何类型的适当布置的设备或系统中实施。
[0015]如上所述,空气传播病原体的影响已被充分证明了。特别是,暴露于传染性生物气溶胶会导致病原体沉积到人类宿主的呼吸道中,从而引起疾病和免疫反应。作为结果,空气传播的病原体(例如COVID

19)会导致对公众健康不可测量的成本,包括死亡。这个问题在几乎任何环境中都是普遍的,并且在开放区域中会造成重大危险,例如机场、商场、学校和大量人群聚集的其它地方,以及在加热、通风和空调(HVAC)系统在不同位置之间日常使空气流动的地方。
[0016]若干报告指出射频(RF)能量可改变、破坏或消灭病毒,甚至可能是COVID

19。此外,最近的研究调查了在水基溶液中H3N2病毒从微波信号到受限声振动(CAV)的结构谐振能量转移(SRET)。然而,迄今为止,没有证据表明这种现象已经原位针对空气传播的COVID

19或其它病原体得到证实。结构谐振能量转移和其它技术具有中和不同病原体目标材料(包括COVID

19)和改变、破坏或破坏微生物而不损害目标材料周围的健康材料的潜力。
[0017]本公开提供了使用结构谐振能量转移或其它技术原位灭活微生物(例如病原体)的系统和方法。如下面更详细描述的,该系统和方法实现一种解决方案,其通过施加目标微波或其它RF能量原位中和微生物(例如空气传播的病原体)以破坏微生物的结构而不损害周围环境。该系统和方法尤其支持的特征例如是:(i)通过微波或其它RF能量的发射使用结构谐振能量转移或其它技术灭活在空气传播的液滴中出现的病原体,(ii)软件控制或以其它方式控制的自调节解决方案,用于基于环境因素(如湿度、温度和压力)的病原体灭活,以及(iii)应用脉冲微波或其它RF能量以最小化功率消耗并增加安全水平。同样,也可以通过使用软件或其它自动化(例如经由人工智能/机器学习(AI/ML))修改微波或其它RF能量的谐振频率、场强、照射距离和功率水平,从而实现多种病原体中和。总之,这些系统和方法支持使用定向能量来灭活微生物,并且这可以在满足IEEE或其它安全标准的RF场强水平下实现。
[0018]有多种技术可用于使用定向能量灭活微生物。例如,可以在RF信号和病毒颗粒内的声学模式之间产生谐振,这可以诱导病毒颗粒的衣壳层破裂(这也称为结构谐振能量转移)。作为另一示例,通过RF脉冲对空气传播的水滴进行介电加热可以在水滴内产生超声/
特超声信号,从而破坏悬浮病毒颗粒的衣壳层。类似的技术也可以用于其它微生物。根据所使用的RF发射器的总耦合效率、操作频率和必要的功率水平,任一种方法都具有大面积/体积部署的潜力。然而,注意,也可以支持使用定向能量来灭活微生物的任何其它合适的机制。
[0019]在一些实施例中,由于这些方法使用了定向能量来灭活微生物(如COVID

19),因此可以使用软件/固件或其它控制来调节谐振频率能量水平或其它参数以中和任何数量的微生物。例如,定向能量可以被定制以灭活在给定区域中检测到的一种或多种特定类型的病原体,并且在该区域中检测到的特定类型的病原体可以随着时间而变化(因此定向能量也可以随着时间而变化)。这样,该系统和方法是自适应的,并且可以响应于针对给定区域检测到的微生物的变化。
[0020]这些方法的具体实现可以涉及使用包括各种组件(例如频率发生器、发射器、电源和相关元件)的设备或系统。设备或系统还可以包括控制单元(以硬件或硬件和软件/固件的组合实现本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种系统,包括:一个或多个射频(RF)发射器,被配置成将RF能量发射到特定区域中,以便灭活所述特定区域中的一个或多个特定微生物;以及控制系统,被配置成控制一个或多个RF发射器以便调节由所述一个或多个RF发射器发射的RF能量,其中,所述控制系统被配置成获得识别随着时间而存在于或可能存在于所述特定区域中的不同类型的微生物的信息,并且调节由所述一个或多个RF发射器发射的RF能量以便随着时间而靶向不同类型的微生物以灭活。2.根据权利要求1所述的系统,其中,所述控制系统被配置成使用机器学习来识别要使用的RF能量的一个或多个特性,以便靶向不同类型的微生物以灭活。3.根据权利要求2所述的系统,其中,RF能量的一个或多个特性包括以下中的至少一个:RF能量的发射频率、RF能量的功率或能量水平、RF能量的场强、以及RF能量的照射距离。4.根据权利要求1所述的系统,其中:所述系统还包括一个或多个传感器,所述一个或多个传感器被配置成识别所述特定区域中的不同类型的微生物;并且所述控制系统被配置成基于在所述特定区域中识别的微生物的类型来调节RF能量。5.根据权利要求1所述的系统,其中,所述控制系统被配置成从一个或多个外部源获得信息,其识别可能在所述特定区域中感测到的微生物的可能类型。6.根据权利要求1所述的系统,其中:所述系统还包括一个或多个传感器,所述一个或多个传感器被配置成识别以下中的至少一个:所述特定区域中的一个或多个环境特性、以及所述特定区域中的一个或多个RF场强;并且所述控制系统被配置成基于以下中的至少一个来调节RF能量:所述一个或多个环境特性和所述一个或多个RF场强。7.根据权利要求1所述的系统,其中:所述一个或多个RF发射器包括多个RF发射器;并且所述多个RF发射器被定位成使得由所述RF发射器发射的RF能量重叠的区域的任何部分都具有安全标准阈值以下的场强。8.一种方法,包括:从一个或多个射频(RF)发射器向特定区域中发射RF能量,以便灭活所述特定区域中的一个或多个特定微生物;获得识别随着时间而存在于或可能存在于所述特定区域中的不同类型的微生物的信息;以及控制一个或多个RF发射器以便调节由所述一个或多个RF发射器发射的RF能量,其中,调节由所述一个或多个RF发射器发射的RF能量以便随着时间而靶向不同类型的微生物以灭活。9.根据权利要求8所述的方法,还包括:使用机器学习来识别要使用的RF能量的一个或多个特性,以便靶向不同类型的微生物以灭活。10.根据权利要求9所述的方法,其中,RF能量的一个或多个特性包括以下中的至少一
个:RF能量的发射频率、RF能量的功率或能量水平、RF能量的场强、以及RF能量的照射距离。11.根据权利要求8所述的方法,其中:所述方法还包括使用一个或多个传感器来识别在所述特定区域中的不同类型的微生物;以及基于由一个或多个传感器在所述特定区域中识别出的...

【专利技术属性】
技术研发人员:N
申请(专利权)人:雷神公司
类型:发明
国别省市:

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