Mặc dù những quy định về việc thiết kế phòng sạch đã bắt đầu từ hơn 150 năm trước khi nhu cầu kiểm soát các loại vi khuẩn trong bệnh viện tăng cao, phòng sạch đã trở nên sự phát triển hiện đại. Đó là nhu cầu môi trường sạch cho các ngành sản xuất công nghiệp trong suốt những năm 1950, cũng đã dẫn đên những loại phòng sạch hiện đại mà chúng ta biết ngày nay.

Phòng sạch là môi trường có lượng chất ô nhiễm như bụi bẩn, vi khuẩn, phân tử, các hạt khí dung và hơi hóa chất trong không khí rất thấp. Không khí vào phòng sạch được lọc và sau đó tiếp tục luân chuyển qua bộ lọc HEPA và bộ lọc ULPA để loại bỏ toàn bộ các chất ô nhiễm được tạo ra. Nhân viên phải mặc quần áo bảo hộ khi vào phòng và phải di chuyển phòng ngăn không khí (airlock), ngoài ra các thiết bị và nội thất bên trong phòng sạch được thiết kế một cách đặc biệt để chỉ tạo ra một lượng nhỏ nhất các phân tử.

Hơn 30 phân ngành công nghiệp khác nhau hiện đang sử dụng phòng sạch, hơn 70% phòng sạch ở Mĩ được sử dụng trong công nghệ sinh học, công nghệ sản xuất những thiết bị nhỏ như vi mạch, thí nghiệm sinh vật học.

1939 – 1945

Sự phát triển rộng rãi của phòng sạch bắt đầu từ chiến tranh thế giới thứ hai để cải thiện chất lượng và sự tin cậy cho các thiết bị đo đạc được sử dụng trong việc sản xuất súng, xe tăng và máy bay. Trong suốt thời gian này, bộ lọc HEPA cũng được phát triển bao gồm chất ô nhiễm phóng xạ, vi khuẩn, hoặc hóa học được tạo ra từ những thí nghiệm phân đôi hạt nhân nguyên tử, cũng như những nghiên cứu với chiến tranh hóa học và sinh vật học.

Trong khi phòng sạch được dùng chủ yếu cho việc sản xuất cũng như mục đích quân đội, sự quan trọng của hệ thống thông gió cho việc kiểm soát chất ô nhiễm trong những bệnh viện đã bắt đầu được quan tâm. Việc sử dụng hệ thống thông gió trong y tế dần trở thành thông lệ trong suốt thời gian này.

1950s – 1960s

Sự phát triển phòng sạch đang trên đà phát triển nhờ chương trình du hành vũ trụ NASA trong những năm 1950 và 1960. Trong suốt khoảng thời gian này, khái niệm “thổi gió từng lớp” được giới thiệu đã tạo nên bước ngoặt trong công nghệ phòng sạch.

Vào cuối những năm 1950, tập đoàn Sandia (sau này trở thành Phòng thí nghiệm Quốc Gia Sandia) đã bắt đầu điều tra mức nhiễm bẩn cao được tìm thấy trong phòng sạch. Những nhà nghiên cứu phát hiện ra cần phát triển những thiết kế thay thế cho phòng sạch.

Năm 1960, Blowers và Crew ở Middlesborough, UK đã mở đầu trong việc cải thiện việc kiểm soát nhiễm bẩn bằng việc làm cho dòng khí theo một hướng duy nhất từ máy khuếch tán không khí có thiết kế vừa vặn với trần nhà trong phòng sạch. Thực tế, dòng khí bị cản trở bởi luồng khí và sự di chuyển của con người, nhưng ý tưởng dòng khí một chiều đã được tạo ra.

Cũng trong năm 1960, hiệp hội McCrone đã bắt đầu phát triển công nghệ xử lý tiểu phân cao cấp bằng việc sử dụng các tinh thể hình kim và collodion vôn-fram. Những công nghê này sau đó đã phát triển tiêu chuẩn công nghiệp, và kết hợp thành phòng sạch cấp độ 100.

Năm 1961, giáo sư John Charnley và Hugh Howorth, làm việc trong một bệnh viện tại Manchester, nước Anh đã cải thiện đáng kể dòng khí một chiều bằng việc tạo ra dòng khí đi xuống từ một khu vực nhỏ hơn trần nhà, trực tiếp qua bàn hoạt động.

Cũng trong năm 1961, văn bản tiêu chuẩn đầu tiên cho phòng sạch, được biết đến là Technical Manual TO 00-25-203 được xuất bản bởi Không quân Mĩ. Tiêu chuẩn này quy định thiết kế phòng sạch và tiêu chuẩn về lượng phân tử có trong không khí cũng như những quy định khi vào phòng, quần áo và việc làm sạch.

Năm 1962, tập đoàn Sandia bắt đầu phòng sạch Whitfield Ultra, được công bố trên tạp chí Time đã tạo ra tự quan tâm lớn. Thay vì sử dụng các bộ lọc đơn giản để làm sạch không khí đi vào, Whitfield sử dụng không khí được lọc để giữ phòng luôn sạch từ việc giới thiệu máy làm sạch không khí mỗi 6 giây.

Năm 1962, bằng sáng chế số 3273323 được thông qua và phát hành “thiết bị cân bằng gió thổi gió từng lớp”

Những năm 1970

Vào đầu những năm 1970, nguyên tắc “thổi gió từng lớp” được giải thích từ phòng thí nghiệm sang ứng dụng rộng rãi trong quá trình chế tạo và sản xuất.

Những năm 1980 đến 1990

Những năm 1980 tiếp tục cho thấy sự hứng thú trong việc phát triển phòng sạch. Trong giai đoạn này, công nghệ phòng sạch thu hút sự chú ý đối với những nhà sản xuất thực phẩm.

Trong suốt những năm 1980, STERIS (trước đây được biết đến là Amsco) đã phát triển việc sử dụng khí hy-dro pê-rô-xít trong khử nhiễm phòng sạch, và phát triển ý tưởng dưới tên thương mại là VHP (lên hơi khí hy-dro pê-rô-xít). Khí hy-dro pê-rô-xít nhanh chóng trở thành phương pháp khử trùng được sử dụng rộng rãi, nhờ sự kết hợp độc nhất của nó trong hiệu hiệu chống vi trùng, nguyên liệu an toàn và thích hợp.

Năm 1980, Daldrop và Dr Ing.Huber đã phát triển trần nhà phòng sạch có tính chất đổi mới, được biết đến là “Euro Clean”, đáp ứng những thách thức đang lên trong công nghiệp vào đầu những năm 80.

Năm 1987, bằng sáng chế được đệ trình cho hệ thống chia cắt phòng sạch cho phép những khu vực đạt mức độ sạch cấp độ cao. Điều đó đã cải thiện tính hiệu quả trong từng phòng sạch bằng việc cung cấp những khu vực thích nghi với nhiệt độ làm sạch khác nhau, tùy thuộc vào vị trí và nhu cầu.

Năm 1991, bằng sáng chế cho hệ thống mũ bảo hộ, được sử dụng trong phòng sạch ở lĩnh vực y tế, bệnh nhân được bảo vệ khỏi không khí nhiễm bẩn trong môi trường. Thiết bị này giúp giảm nhân sự trong phòng giải phẫu khỏi nhiễm bẩn với các loại vi khuẩn trên bênh nhân trong lúc phẫu thuật.

Năm 1998/1999, phòng sạch CRC Consulting GmbH đã giới thiệu phòng sạch được lọc bởi quạt, bao gồm sự kết hợp của quạt lọc với bộ lọc, hệ thống thông gió và động cơ trực tiếp trên trần nhà phòng sạch.

Những năm 2000

Tốc độ chuyển biến công nghệ phòng sạch được đẩy mạnh trong suốt những năm này. Kể từ năm 2000, có rất nhiều cải tiến đáng kể trong công nghệ phòng sạch đã giúp tổ chức tốt hơn quá trình sản xuất và nghiên cứu, đồng thời giảm nguy cơ nhiễm bẩn. Hầu hết sự phát triển công nghệ trong thập kỉ qua hướng trực tiếp đến sản xuất sản phẩm vô trùng.

Năm 2003, Eli Lilly khởi xướng hệ thống mới trong việc ngăn chặn và loại bỏ nhiễm bẩn trong sản xuất thuốc bột, bằng sử dụng một thiết kế đặc biệt “fog cart”, cho phép người điều khiển máy móc được bao bọc bởi một lớp sương khác thường, loại bỏ nguy cơ truyền chất bẩn vào sản phẩm.

Năm 2009, Đại học Southampton, Anh đã mở Trung tâm Chế tạo sử dụng công nghệ nano bao gồm phòng sạch, cho phép sản xuất tốc độ cao với những thiết bị có “trí nhớ chung” có thể xử lý thông tin nhanh hơn bất kì công nghệ truyền thống nào.

Tương lai của phòng sạch

Phòng sạch tại Mĩ được dự đoán sẽ tiếp tục phát triển gấp 4 so với những năm 1998 đến 2015, ước tính 180 triệu feet vuông năm 2015.

Ứng dụng phổ biến nhất của phòng sạch hiện nay là trong việc sản xuất chất bán dẫn và các thiết bị điện tử, cũng như y tế và công nghệ sinh học. Ngoài những ngành truyền thống đó, công nghệ phòng sạch cũng được áp dụng trong quy trình hệ thống micro và nano. Sự phát triển phòng sạch tiếp tục được đẩy mạnh bởi nhiều yếu tố chủ chốt bao gồm việc tạo ra và sử dụng những vật liệu có tính tinh khiết cao và việc sử dụng rộng rãi của công nghệ sinh học. Mặc dù nhiều thách thức trong tương lai, phòng sạch vẫn là công nghệ không thể thiếu trong sản xuất những năm tới.