مهندسین ارائه راه حل های DIY به کروناویروس کمبود تجهیزات

جهان در نیاز ناامید از دنده محافظ برای حفظ سلامت کارکنان مراقبت های امن و هواکش برای کمک به شدت بیمار COVID-19 بيمار تنفس. در مواجهه با انبوه افزایش تقاضا و متوقف زنجیره تامین مهندسین در حال تقلا برای طراحی مجدد تجهیزات پس از آن می تواند تولید شده در خارج از تخصصی کارخانجات.

پژوهشگران در نهادهای علمی در حال نقاشی بر روح مستقل ساز جنبش با توجه به سعد Bhamla یک bioengineer در گرجستان موسسه فن آوری است. “ما در حال ضربه زدن به کل این موجود جامعه” او می گوید و اشاره کرد که بسیاری از شهرهای باشگاه برای تبادل نظر علاقه مندان است. این افراد اغلب داوطلب وقت خود را در ساخت آزمایشگاه و ساز فضاهای. در حال حاضر COVID-19 همه گیر است که ارائه آنها را با یک مشکل منحصر به فرد. “مردم یک تماس به اسلحه” Bhamla می گوید: “و آنها در حال بهره برداری خود را خلاق و توانایی حل مسئله.”

انجام آن را به خودتان رویکرد بیشتر مشهود در مورد ماسک صورت: علاقمندان به اشتراک گذاری طرح ها و دستورالعمل های است که اجازه می دهد آماتور به دوختن خود قابل شستشو پوشش. برخی از اهدای این ماسک به بیمارستان هر چند در یک محیط پزشکی چنین unofficial دنده تنها می تواند در خدمت به عنوان آخرین چاره. تحقیقات قبلی نشان داده است که در حالی که در خانه صورت حمایت می تواند به کاهش گسترش میکروب آنها کمتر موثر از حرفه ای تولید فولاد ماسک. این اختلاف این است که در بخشی به دلیل فولاد ماسک ساخته شده از مواد است که بهتر است در متوقف کردن ویروس-حمل قطرات که اسپری کردن وقتی انسان عطسه و سرفه از پارچه های پنبه ای استفاده شده است که در بسیاری از نسخه های خانگی. به جای تکیه بر کمک از افراد برخی از بیمارستان ها در حال ارسال پزشکی-مواد درجه یک انواع لباس کنندگان از طراح مد Christian Siriano آمیش جامعه در اوهایو که آغاز تولید انبوه بیشتر نفوذ ناپذیر ماسک و لباس.

اما ماسک ها تنها یک عنصر از تجهیزات حفاظت شخصی که کارکنان مراقبت های بهداشتی نیاز—و آنها نمی نیاز به یک طراحی مجدد برای ماشین آلات دوخت برای تولید آنها یکهو. دنده مانند سپر چهره های شفاف پلاستیکی که استفاده کنندگان بند به پیشانی خود را به ارائه اضافی مانع در برابر قطرات—داستان دیگری دارد. ممکن است به MacGyver یک دستگاه از ورق پلاستیک و روابط فایل های فشرده و یا باندهای لاستیکی, اما این روند و نتایج خواهد بود بیش از حد وقت گیر و بد اتصالات برای تولید انبوه است. به جای مهندسین باید آمد تا با راه های مختلفی را به صورت سپر که 3-D پرینتر و برش لیزری می تواند بوسیله اسباب گردنده از.

حفاظت صورت

Bhamla عضو یکی از اولین تیم در نظر گرفتن تبادل نظر رویکرد به کروناویروس تجهیزات است که هماهنگ در کسب و کار پلت فرم های ارتباطی شل. زمانی که نیکلاس موزر اولین عضو گروه به نام های مفید, مهندسی, او می گوید آن را تا به حال حدود 300 شرکت کنندگان است. به عنوان تمرکز خود را معطوف به کروناویروس-مبارزه با طرح های, عضویت ballooned به هزاران نفر در زمان نوشتن این مقاله است. موزر که تجربه به عنوان یک مدیر پروژه منجر شد از MASKproject یک گروه که با هدف توسعه دنده محافظ. MASKproject به سرعت شروع پالایش دو چهره سپر در نهایت با تمرکز بر یک به سبک اریگامی طراحی. هر گونه استفاده تجاری می میرند برش لیزر برش و یا جت آب می بریدن منبع باز طراحی از یک ورقه مسطح از جنس پلاستیک است که پس از آن خورده با دست به مناسب شکل سه بعدی.

موزر می گوید تیم او چهره سپر در حال حاضر رفتن به پنج بیمارستان از جمله آنهایی که در نیواورلئان ماساچوست و کالیفرنیا در یک نرخ از حدود 10 ، 000 در هر هفته است. سازمان های دیگر باید دنبال کرد: هر دو موسسه تکنولوژی ماساچوست و دانشگاه دوک نظام سلامت اعلام کرده اند که محققان توسعه یافته و آزمایش خود را در صورت سپر نمونه های اولیه. مانند MASKproject طراحی M. I. T. سپر تولید شده در یک قالب-دستگاه برش و سپس خورده با دست در حالی که دوک سلامت را با استفاده از 3-D-چاپ شیرازه.

در همه این موارد جدید سپر می توان به تولید نسبتا شایع دستگاه—برش لیزری, برش می میرند و 3-D چاپگرهای موجود در بسیاری از ساز فضاهای آزمایشگاه و امکانات تولید که به طور معمول در ساخت تجهیزات پزشکی. موزر تیم می خواهد به کار با انواع شرکای تولید دستگاه های خود را, او می گوید. “همه چیز از یک فروشگاه کوچک است که لترپرس—که کاهش از تکه های کاغذ در اشکال به کارخانه های بزرگ که دارای غلتک برش می میرند که می تواند صدها هزار نفر [از سپر] یک روز” موزر می افزاید. دستگاه نوتبوک با این به اصطلاح توزیع شده-مدل تولید و سپس جریان به یک هاب مرکزی برای کنترل کیفیت و مایع قبل از آنها در حال حمل به بیمارستان. “بخشی از این پروژه است که جذاب است که شده است وجود دارد هرگز این نوع از تولید توزیع,” او می گوید. “این مقیاس تولید توزیع شده است هرگز انجام می شود. و زنجیره تامین در حال گرفتن کار می کرد و شگفت آور به سرعت در حال با همه این افراد است.”

نیاز به N95s

اگر چه تولید توزیع شده با استفاده از سرعت آن نیاز به مهندسی مجدد تجهیزات به طوری که موارد را می توان با ماشین آلات مانند 3-D پرینتر به جای تخصصی دستگاه های. و نه تمام طرح جدید ملاقات دقیق استانداردهای پزشکی است که به ویژه مهم برای عمده مواردی است که در حال حاضر به طور جدی کمیاب: N95 ماسک. فولاد ماسک می تواند متوقف قطرات اما ویروس ها هنوز هم می تواند از طریق فشار مواد. این امکان یک نگرانی است و زمانی که هوا پر می شود با ذرات ویروسی که اتفاق می افتد زمانی که پزشکان تهویه به شدت بیمار coronavirus بیماران. برای محافظت از خود در چنین شرایطی متخصصین پزشکی N95 ماسک. این ماسک مناسب به صورت چسبیده به پوست تنها اعتراف به هوا از طریق متراکم فیلتر است که بلوک 95 درصد از ذرات بسیار کوچک در حالی که هنوز هم اجازه می دهد استفاده کنندگان به نفس و بدون بی تلاش است.

فیلتر درون یک N95 ساخته شده است چرخید پلی پروپیلن مواد در حال حاضر در تامین کوتاه مدت. بنابراین موزر و همکارانش در حال طراحی دستگاه های مشابه که می توانید مواد دیگر. “ما در حال طراحی و prototyped و در حال آزمایش یک فیلتر منکر صورت سپر به عنوان یک جایگزین برای N95,” او می گوید. این MASKproject تنفسی متشکل از 3-D-چاپ پایه است که می تواند مناسب محکم به صورت. این محصول دارای یک جبهه رنده که نیروهای هوایی را وارد کنید از طریق پشته از فیلتر کردن مواد از جمله راندمان بالا ذرات فیلتر هوا “است که با همان ذرات مشخصات به عنوان N95. بنابراین آنها رتبه داده نشده برای استفاده شبیه به این, اما آنها مشابه طبقه بندی” موزر می گوید. گروه او در حال حاضر در حال تست این دستگاه برای هر دو فیلتر و تنفس.

MASKproject دستگاه بعید است به پرش از طریق تمام مقررات پرتال تخصصی اولی که گواهی N95 ماسک باید اما. “محصولات مانند N95 ماسک را از طریق یک تست دقیق روند واجد شرایط در سطح است که می گوید:” جولی سوان یک استاد صنعتی و سیستم های مهندسی در دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی. اما زمان همه گیر نمی خواهد صبر کنید برای تست: سازمان غذا و داروی آمریکا به تازگی اعلام کرد که در شرایط اضطراری آمریکا در سازمان ها می تواند تبدیل به جایگزین مانند KN95s قابل مقایسه محافظ مورد استفاده در چین. موزر می بیند تیم خود جایگزین برای N95 به عنوان یک شبیه گزینه پشتیبان گیری. “MASKproject خودم و مفید مهندسین—ما در حال ساخت دستگاه های پزشکی,” او می گوید. “ما در حال ساخت کلی-استفاده از محصولات است که ما در حال آزمایش به همان استانداردهای بین المللی به عنوان قابل مقایسه با دستگاه هایی که در تامین کوتاه مدت هستند. اما آنها تایید شده و آنها نمی شود و آنها به معنی این نیست برای استفاده های پزشکی.” موزر اشاره می کند که بیمارستان ها می توانید درخواست MASKproject دستگاه “اما آنها که به بازار عرضه شده و برای استفاده های پزشکی در همه.” با وجود این سلب مسئولیت او می گوید تیم او به دنبال گواهی از FDA و موسسه ملی ایمنی و بهداشت شغلی در مراکز ایالات متحده برای کنترل و پیشگیری بیماری.

یک طراحی مجدد

مانند N95 ماسک هواکش باید بسیار سختگیرانه استانداردهای. هنگامی که مقدار اکسیژن در COVID-19 بيماران قطره خون به سطوح خطرناک این دستگاه تلاش برای نفس کشیدن برای آنها. اما پیچیده دستگاه های گران قیمت در عرضه محدود در سراسر جهان حتی به عنوان تولید کنندگان افزایش میزان تولید.

“در انگلیس در این موضوع این است که ما یک تولید کنندگان فوق العاده هستند—اما ظرفیت فعلی تولید در حدود 2 ، 000 در هر سال می گوید:” مارک تامپسون یک مهندس در دانشگاه آکسفورد. او اشاره می کند که این کشور نیاز بسیاری از ماشین آلات که به منظور حمایت از برآورد تعداد COVID-19 بیمارانی که نیاز به آنها را در ماه های آینده. “این فقط ممکن است به مقیاس تولید هر یک از ما یک تولید کنندگان,” او می گوید. “این نیاز به طور کامل راه حل های مختلف.”

تامپسون یکی از چندین محققان رهبری توسعه یک واحد-استفاده از دستگاه تنفس مصنوعی جایگزین الهام گرفته از محصول موجود: فشار کیسه ای است که سلامت کارگران استخدام به صورت دستی کنترل یک بیمار تنفس در مواقع اضطراری. با یک اکسیژن و یک دستگاه به طور خودکار فشار-و-فرایند انتشار یک دستگاه می تواند کمک به یک فرد آلوده تنفس برای یک دوره طولانی از زمان در راه شبیه به یک دستگاه تنفس مصنوعی. در این مورد تامپسون تیم می خواستم برای رسیدن به این فرآیند خودکار با خارج از قفسه-قطعات دستگاه آسان تر ساخت. “اساسا آن را حول محور این ایده داشتن تعداد زیادی از تک موارد استفاده [که] به طور گسترده ای در دسترس است [که] همه بیمار رو قطعه از تجهیزات” او می گوید. پس از یک فوق العاده خطرناک دو هفته توسعه دوره تامپسون و همکاران خود شروع به تست خود را یک جایگزین به نام OxVent. و آنها در حال حاضر در دور دوم تست برای تضمین تصویب از داروها و محصولات بهداشتی نظارتی آژانس یک انگلستان بدن شبیه به FDA در ایالات متحده هنگامی که توسعه دهندگان دریافت چراغ سبز آنها برنامه را به پزشکی سازنده دستگاه اسمیت+برادرزاده تولید خود را منبع باز طراحی شده است.

OxVent بود که در اوایل ورود در مسابقه برای طراحی مجدد هواکش برای سریع تر ساخت اما آن است که نه تنها مدعی. سه گروه مختلف از فیزیکدانان خود را توسعه داده اند اضطراری یک نمونه. و در این ماه CoVent-19 چالش راه اندازی یک مسابقه باز فراخوانی برای یک طرح است. این طرح این است که آنها خواهد شد در طول فقط دو ماه.

این طرح خواهد بود نه به عنوان پیچیده به عنوان به طور منظم هواکش. برای مثال تامپسون اشاره می کند که تیم او محصول را به دور انداخته شود و پس از آن استفاده شده است در یک بیمار است. آن را نیز فاقد تجهیزات مانیتورینگ و هشدار دهنده است که در مقیاس کامل هواکش اند. از سوی دیگر شرکت ها قادر خواهد بود به مقیاس تولید اضطراری یک طرح بسیار به سرعت با استفاده از این نوع از تولید توزیع که Moser کار نیز متکی است. “چالش این است که برای [ایجاد] یک عدد اضافی در حدود 20,000 هواکش قبل از اوج این بیماری همه گیر” تامپسون می گوید. “ما فکر می کنیم که با این نوع از سیستم توزیع شده ما باید یک فرصت مدیریت به انجام این کار است.”

بیشتر بخوانید درباره شیوع کروناویروس در اینجا.

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.ruulvis.netshrtco.de