Novi Dizajn Pomaže Nositeljima Maski N95 Da Lakše Dišu

2023 Autor: Peter Bradberry | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-07-27 17:19

Uređaj sprečava nedostatak kisika u respiratorima koji blokiraju koronavirus.

Nošenje visokokvalitetnih filtarskih maski može pomoći u zaštiti od novog koronavirusa. Ali nakon nekoliko sati, ovi čvrsto pripijeni uređaji također mogu otežati disanje. Na primjer, respiratori N95 sjajno blokiraju virusne čestice, ali također mogu smanjiti količinu dostupnog kisika i do 20 posto. Neki istraživači sa Univerziteta Stanford ovaj problem rješavaju prijenosnim uređajem koji pumpa čisti O₂ direktno nosiocu.

"Moja glavna motivacija je pokušati vratiti koncentraciju kiseonika u maski", kaže suprogramer John Xu, mašinski inženjer iz Stanfordove laboratorije za nano skale. Ova karakteristika mogla bi respirator učiniti podnošljivijim. "Ljudi koji nose N95 dugo vremena ili se osjećaju kao da se pregrijavaju [ili] gotovo kao da ne mogu disati, jer maska tako čvrsto pristaje i zauzima tako veliku površinu lica", kaže Yousi "Josey" Oquendo, student medicine na Stanfordovom medicinskom fakultetu i inženjer robotike u univerzitetskom Laboratoriju za kolaborativnu haptiku i robotiku u medicini. „Iako se udobnost možda ne čini toliko važnom za sigurnost, zapravo jest - jer što više puta ljudi dodirnu masku i pokušaju je skinuti kako bi bolje disali, veći je rizik da će unakrsnom kontaminacijom maska.”.

Xu obično razvija gorivne ćelije za održivije automobile. Slučaj ovog rada također uključuje koncentriranje kisika iz redovnog zraka, od čega O₂ čini oko 21 posto. „Elektrokemijskim postupkom proizvodimo kiseonik iz vode električnom energijom. A onda postoji i proces koji uključuje propuštanje zraka kroz membranu više puta kako bi se koncentrirao kiseonik na jednoj strani, objašnjava on. Xu testira oba pristupa kako bi razvio malu kutiju koja se može nositi u struku i koja kroz cijev uvodi čisti, čisti kisik u standardnu masku N95.

Oquendo pomaže u razvoju dodataka koji će omogućiti komponenti koja stvara kisik Xu da radi na povezivanju sa bilo kojim N95. "Naš princip dizajna je da možete koristiti [novi] N95 [svaki put kad ga nosite], a zatim se naš dodatak može zakačiti za N95", kaže Xu.

Kiseonik koji dolazi u masku istisnut će i iskorišteni zrak kroz zaseban nastavak. "Čak i više od sekundarne opskrbe kisikom, samo filtriranje ugljičnog dioksida i vlage iz tih maski vrlo je važno i za udobnost i za kontrolu temperature za korisnika", kaže Oquendo. Uklanjanje vlage ne samo da olakšava nošenje N95 već i smanjuje oštećenja od vlage, napominje ona. Produžavanje vijeka trajanja lične zaštitne opreme (OZO) moglo bi joj pomoći da duže ostane u upotrebi u vrijeme kada maski nedostaje.

Prethodno istraživanje ispitivalo je način na koji visokokvalitetne filtarske maske ograničavaju unos kiseonika, napominje Moriah Szpara, virolog sa Državnog univerziteta Pennsylvania, koja nije bila uključena u razvoj novog uređaja. "Postoji prilično velik broj studija koje su upravo dokumentirale da ovaj problem postoji", kaže ona. „Ovo nije prvi pokušaj rješavanja problema ili dokumentovanja problema. Ali to je sigurno nov pristup i onaj koji prije nisam vidio. ".

Postojeći alati koji se nazivaju respiratorima za pročišćavanje zraka s pogonom (PAPR) filtriraju zrak i zatim ga pušu u pokrivač za glavu poput kacige. Oquendo kaže da troškovi PAPR-a mogu iznositi oko 1000 dolara. Stanfordski uređaj imao bi maksimalnu cijenu od 300 dolara, procjenjuje Xu. Takođe radi sa postojećim N95-ima, što znači da pokriva manje lica. "Sve što će vam u većoj mjeri prekriti lice nametljivije je i [ometa] vaš pogled na veći način", kaže Szpara.

Istraživači su razvili prototip i planiraju ga testirati u saradnji sa bolnicom Stanford. Jednom kada se testira uspješan model, uređaj bi trebao biti relativno lak za proizvodnju, jer se jedinica za proizvodnju kisika i dodaci oslanjaju na postojeće materijale. "Pokušavamo koristiti plastiku normalne upotrebe koja se može proizvesti u velikim količinama", kaže Oquendo. "Inženjerski dijelovi koji se trenutno koriste su dijelovi koji se masovno proizvode i koji su široko dostupni ljudima širom zemlje."

Pročitajte više o epidemiji koronavirusa iz časopisa Scientific American ovdje. I pročitajte izvještaje iz naše međunarodne mreže časopisa ovdje.