A készülék megakadályozza az oxigénhiányt a koronavírust blokkoló légzőkészülékekben.
Kiváló minőségű szűrőmaszk viselése segíthet az új koronavírus elleni védelemben. De néhány óra elteltével ezek a szorosan illeszkedő eszközök a légzést is nagyon megnehezítik. Az N95 légzőkészülékek például híresen képesek blokkolni a vírusrészecskéket, de akár 20 százalékkal is csökkenthetik a rendelkezésre álló oxigén mennyiségét. A Stanford Egyetem néhány kutatója egy tiszta O-t pumpáló hordozható eszközzel foglalkozik ezzel a problémával2 közvetlenül viselőjének.
"Fő motivációm az, hogy megpróbálom visszahozni a maszk oxigénkoncentrációját" - mondja John Xu, a fejlesztő társszerzője, a Stanford Nanoscale Prototyping Laboratory gépészmérnöke. Ez a funkció elviselhetőbbé teheti a légzőkészüléket. "Azok az emberek, akik hosszú ideig viselnek N95-est, vagy úgy érzik, hogy túlmelegednek [vagy] szinte nem tudnak lélegezni, mert a maszk annyira szorosan illeszkedik és ekkora felületet foglal el az arcban" - mondja Yousi "Josey" Oquendo, a Stanfordi Orvostudományi Egyetem orvostanhallgatója és az egyetem Collaborative Haptics and Robotics in Medicine Lab robot robotikája. „Noha a kényelem nem tűnik annyira fontosnak a biztonság szempontjából, valójában azért van, mert minél többször megérintik az emberek a maszkot, és megpróbálják levenni a jobb lélegzés érdekében, annál nagyobb a kockázat, hogy keresztszennyezik a maszk.".
Xu általában üzemanyagcellákat fejleszt a fenntarthatóbb autók számára. Ez a munkamenet történetesen magában foglalja a rendszeres levegőből származó oxigén koncentrálását is, amelyből O2 nagyjából 21 százalékot tartalmaz. „Elektrokémiai eljárást használunk oxigén előállításához a vízből villamos energiával. És akkor van egy olyan folyamat is, amelynek során a levegőt többször átengedik a membránon, hogy az oxigént az egyik oldalon koncentrálják - magyarázza. Xu mindkét megközelítést teszteli egy olyan kis doboz kidolgozására, amely derékon viselhető, és amely tiszta, tiszta oxigént táplál egy csövön keresztül a szokásos N95 maszkba.
Az Oquendo segít olyan mellékletek kifejlesztésében, amelyek lehetővé teszik, hogy az Xu oxigént termelő alkatrésze bármilyen N95-hez csatlakozzon. "Tervezési elvünk az, hogy használhat egy [új] N95-et [minden alkalommal, amikor visel], és akkor a rögzítésünk összekapcsolódhat az N95-tel" - mondja Xu.
A maszkba érkező oxigén egy külön rögzítésen keresztül a használt levegőt is kiszorítja. "A másodlagos oxigénellátásnál is fontosabb, hogy a szén-dioxid és a páratartalom kiszűrése ezekből a maszkokból nagyon fontos mind a kényelem, mind a hőmérséklet-szabályozás szempontjából a felhasználó számára" - mondja Oquendo. A páratartalom eltávolítása nemcsak megkönnyíti az N95 viselését az ember számára, hanem csökkenti a nedvesség károsodását is. Az egyéni védőeszközök (PPE) élettartamának meghosszabbítása elősegítheti, hogy hosszabb ideig használatban maradjanak, amikor a maszkokból hiány van.
Korábbi kutatások azt vizsgálták, hogy a kiváló minőségű szűrőmaszkok korlátozzák-e az oxigénbevitelt - jegyzi meg Moriah Szpara, a Pennsylvaniai Állami Egyetem virológusa, aki nem vett részt az új eszköz fejlesztésében. "Nagyon sok olyan tanulmány létezik, amelyek csak dokumentálták, hogy létezik ez a probléma" - mondja. „Ez nem az első kísérlet a probléma kezelésére vagy a probléma dokumentálására. De minden bizonnyal újszerű megközelítés, és még nem láttam.”.
A meglévő eszközök, az úgynevezett motoros légtisztító légzőkészülékek (PAPR), kiszűrik a levegőt, majd sisakszerű fejfedőbe fújják. Az Oquendo szerint a PAPR-ek költsége körülbelül 1 000 dollár lehet. A Stanford-eszköz maximális ára 300 dollár lenne - becsüli Xu. A meglévő N95-ös modellekkel is működik, vagyis kevesebbet takar az arc. "Bármi, ami nagyobb mértékben el fogja takarni az arcodat, tolakodóbb és nagyobb mértékben [akadályozza] a nézetedet" - mondja Szpara.
A kutatók kifejlesztettek egy prototípust és azt tervezik tesztelni a Stanford Kórházzal együttműködve. Miután sikeres modellt teszteltek, a készüléknek viszonylag könnyen elkészíthetőnek kell lennie, mivel az oxigént termelő egység és a tartozékok a meglévő anyagokra támaszkodnak. "Megpróbálunk normál felhasználású műanyagokat használni, amelyeket nagy mennyiségben lehet előállítani" - mondja Oquendo. "A jelenleg használt mérnöki darabok tömeggyártású darabok, amelyek széles körben elérhetők az ország egész területén."
Itt olvashat többet a Scientific American koronavírus-járványáról. És olvassa el a tudósítást a nemzetközi magazinhálózatunkról itt.
