En el mundo de la industria, la medicina y la tecnología, existe un tipo de espacio que juega un papel crucial en la fabricación de productos sensibles y en la investigación científica: los cuartos limpios. Estos ambientes controlados son esenciales para garantizar la calidad y la seguridad en procesos donde la contaminación por partículas podría tener consecuencias graves. Pero, ¿qué son exactamente los cuartos limpios, cuál es su origen y cómo se clasifican? En este artículo, exploraremos estas preguntas y te brindaremos toda la información que necesitas sobre los cuartos limpios, su historia y su importancia en diversas industrias.

¿Qué es un cuarto limpio?

Un cuarto limpio es un espacio diseñado para mantener un nivel extremadamente bajo de partículas en el aire, como polvo, microbios, aerosoles y otros contaminantes. Estos ambientes son fundamentales en industrias donde la pureza del aire es crítica, como la fabricación de semiconductores, la producción de medicamentos, la investigación biológica y la cirugía médica.

En un cuarto limpio, no solo se controla la cantidad de partículas en el aire, sino también otros factores como la temperatura, la humedad, la presión y el flujo de aire. Esto se logra mediante sistemas avanzados de ventilación, filtración y control ambiental, que incluyen el uso de filtros HEPA (High Efficiency Particulate Air) y ULPA (Ultra Low Penetration Air).

Origen de los cuartos limpios

El concepto de cuartos limpios surgió durante la Segunda Guerra Mundial, específicamente en los años 40, cuando se necesitaba realizar pruebas con filtros para máscaras de gas que protegieran contra partículas nucleares y materiales biológicos. Fue en los lavatorios SANDIA, pertenecientes a la Comisión de Energía Atómica de Estados Unidos, donde se desarrollaron los primeros filtros HEPA, capaces de aislar partículas mortales y permitir la circulación de aire limpio en áreas de procesos.

Posteriormente, en la década de 1960, la era espacial impulsó aún más la tecnología de control de contaminación. La NASA y otras agencias gubernamentales establecieron estándares y protocolos para garantizar la limpieza en los ambientes donde se fabricaban y probaban componentes espaciales. Documentos como el FED STD 209 y el NASA SP-5045 sentaron las bases para lo que hoy conocemos como cuartos limpios modernos.

Hoy en día, los cuartos limpios son regulados por normas internacionales, como la ISO 14644-1, que establece los criterios para la clasificación y el funcionamiento de estos espacios.

Clasificación de los cuartos limpios

La clasificación de los cuartos limpios se basa en la cantidad de partículas permitidas en el aire, medida en partículas por metro cúbico. Existen dos sistemas principales de clasificación: el US Federal Standard 209E (aunque ya no está en vigor, sigue siendo una referencia histórica) y la norma ISO 14644-1, que es la más utilizada a nivel internacional.

Clasificación según la norma ISO 14644-1

La norma ISO 14644-1 clasifica los cuartos limpios en diferentes niveles, desde ISO 1 (el más limpio) hasta ISO 9 (el menos restrictivo). Cada clase define un límite máximo de partículas permitidas en el aire, dependiendo del tamaño de las partículas (por ejemplo, 0.1 µm, 0.2 µm, 0.3 µm, etc.).

  • ISO 1: Menos de 10 partículas de 0.1 µm por metro cúbico.
  • ISO 5: Menos de 100,000 partículas de 0.5 µm por metro cúbico.
  • ISO 9: Hasta 35,200,000 partículas de 0.5 µm por metro cúbico.

Clasificación según la US Federal Standard 209E

Este estándar, aunque obsoleto, es útil para entender la evolución de los cuartos limpios. Clasificaba los cuartos limpios en clases como Clase 100, Clase 1,000, Clase 10,000 y Clase 100,000, donde el número indicaba la cantidad máxima de partículas de 0.5 µm permitidas en un pie cúbico de aire.

  • Clase 100: Menos de 100 partículas de 0.5 µm por pie cúbico.
  • Clase 100,000: Menos de 100,000 partículas de 0.5 µm por pie cúbico.

Aplicaciones de los cuartos limpios

Los cuartos limpios son esenciales en una amplia variedad de industrias. Algunos ejemplos incluyen:

  • Industria farmacéutica: Para la fabricación de medicamentos inyectables y productos estériles.
  • Electrónica y semiconductores: Para la producción de microchips y componentes electrónicos sensibles.
  • Hospitales y cirugía: En quirófanos y áreas de recuperación para prevenir infecciones.
  • Industria aeroespacial: Para la fabricación y ensamblaje de componentes espaciales.
  • Investigación científica: En laboratorios donde se realizan experimentos con materiales sensibles.

Los cuartos limpios son una tecnología indispensable en el mundo moderno, permitiendo avances en la medicina, la electrónica y la ciencia. Su diseño y clasificación están rigurosamente regulados para garantizar que cumplan con los estándares de limpieza requeridos en cada industria. Desde su origen en los laboratorios de la Segunda Guerra Mundial hasta su aplicación actual en la fabricación de microchips y medicamentos, los cuartos limpios han demostrado ser una herramienta esencial para el progreso tecnológico y científico.

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Con información de Castaño, J. C., & Orozco Hincapié, C. A. (2008). Metodología para el diseño de cuartos limpios. Scientia Et Technica, 1(38). Recuperado a partir de https://revistas.utp.edu.co/index.php/revistaciencia/article/view/3733