Мой вклад в защиту от Covid-19

Внимание! В связи с оперативностью публикации статьи, в тексте возможны орфографические ошибки и опечатки.



Как известно, данный вирус в основном передается воздушно-капельным путём и пока не разработана вакцина, многие пытаются себя обезопасить медицинскими масками, при том, что защита от их применения весьма сомнительна, по ряду всем известных причин.

Минутка заботы от НЛО


В мире официально объявлена пандемия COVID-19 — потенциально тяжёлой острой респираторной инфекции, вызываемой коронавирусом SARS-CoV-2 (2019-nCoV). На Хабре много информации по этой теме — всегда помните о том, что она может быть как достоверной/полезной, так и наоборот.

Мы призываем вас критично относиться к любой публикуемой информации


Официальные источники

Если вы проживаете не в России, обратитесь к аналогичным сайтам вашей страны.

Мойте руки, берегите близких, по возможности оставайтесь дома и работайте удалённо.

Читать публикации про: коронавирус | удалённую работу

По своей профессии я инженер, проектирую искусственные сооружения (мосты, путепроводы) и как хобби придумываю разные интересные вещи, актуальные в данный момент. Один из успешных моих проектов — это детская мультстудия «Kids Animation Desk 2.0» (ForAnimation.ru), которая помогает детям с легкостью снимать мультфильмы, на которую я недавно получил патент на изобретение.

Так вот, еще несколько лет назад, поставил перед собой задачу, придумать альтернативу обычной медицинской маски, которая будет удобней, эффективней и сравнительно незаметной. В ходе работы перебрал множество вариантов, начиная от внешнего вида и способов размещения, заканчивая перебором вариантов защиты. Опуская описание всех промежуточных вариантов, остановлюсь на конечном в данный момент.

На работе под клавиатурой у меня всегда лежит лист бумаги, который я использую для текущих записей, а также там зарисовываю идеи, которые синтезирует мозг в фоновом режиме, в процессе основной деятельности.



Проект еще довольно сырой, но в данной ситуации, с увеличением масштаба распространения инфекции решил его оперативно довести до логического завершения и досрочно раскрыть его суть, с целью скорейшей реализации в качестве современного средства защиты органов дыхания. Также параллельно оформляю заявку для получения патента на изобретение.

Проект носит рабочее название «ZiNa» — защитная индивидуальная НОСадка, суть ее заключается в бактериально-вирусной фильтрации вдыхаемого воздуха, которая состоит из трех основных частей:

  • носовой блок с системой клапанов;
  • воздушная магистраль;
  • фильтрующая кассета.



Показана общая схема устройства данного аппарата, в частности носового блока с системой клапанов, она еще не совсем функционально готова, но для показа основных принципов работы этого вполне достаточно.



Показана работа носового блока с системой клапанов, цикл работы устройства при вдохе и выдохе посредством работы клапанов, обеспечивающих безопасность и функциональность устройства.

Носовой блок:

Данный компактный блок, размещается на лице, вставляется в ноздри и служит для обеспечения циркуляции воздуха с разделением вдыхаемых и выдыхаемых воздушных потоков посредством системы клапанов, при этом клапан с шариком служит для перекрытия воздушной магистрали от поступления выдыхаемого воздуха в фильтрующую кассету, а сбрасывается напрямую, при этом открывается клапан, с кольцевой мембраной, работающий на выпуск выдыхаемого воздуха и исключающий поступление не очищенного воздуха при вдыхании.

Для обеспечения компактных визуально-эстетических характеристик, рекомендуется изготовление данного блока из прозрачного (телесного) мягкого пластика или силикона.

Воздушная магистраль:

Представляет собой силиконовую трубку диаметром 12-14 мм и служит для соединения носового блока с фильтрующей кассетой, образуя единую систему.

Фильтрующая кассета:

Служит для бактериально-вирусной фильтрации вдыхаемого воздуха, в качестве фильтрующей мембраны применить мембрану бактериально-вирусного фильтра, который используется при проведении искусственной вентиляции легких во время анестезии или в отделении интенсивной терапии, принцип действия фильтра — электростатический. Для легкой смены фильтрующей мембраны, в фильтрующей кассете предусмотрены защелки крепления, обеспечивающие быструю смену фильтра даже во время его эксплуатации.



Размещение фильтра планируется сбоку шеи или на затылке посредством аппликатора или ремня с магнитным креплением.

В ходе доработки и реализации данного проекта, появится современная альтернатива медицинской маски, которая позволит эффективно фильтровать вдыхаемый воздух, посредством компактного устройства с отнесенным фильтрующим элементом из зоны лица для сохранения эстетико-визуальных свойств человека.

Как можно убедиться, предлагаемая конструкция предельно проста и безотказна, изготовить можно даже дома с применением 3d принтера, а для серийного производства, достаточно будет изготовить две пресс формы, что позволит наладить массовое производство в кротчайшие сроки, при этом себестоимость такого устройства будет не более 100 рублей.

4.04.2020 г. продолжение данной темы:
С учетом комментариев и собственных рассуждений, немного доработал носовой блок: круглый клапан ограничил сеткой, как предполагается посеребренной, далее сделал нишу для отвода конденсата, при этом еще сдвинул клапан с шариком в сторону от носового канала, исключая при этом возможность его намокание и залипания.

Конструкция данного блока полностью симметрична и собирается из двух половин (предполагается, что в конце дня аппарат будет самостоятельно разбираться пользователем и промываться), это также позволит начать производство с применением одной пресс формы. Крепление носового блока с одной стороны осуществляется при помощи трубочки воздушной магистрали, а с другой, посредством эластичного колпачка или круглой прокладки.

Для оперативного завершения проекта и запуска производства, ищу партнёров: t-ele@mail.ru
AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

Подробнее
Реклама

Комментарии 12

    +1
    0. Дырки в носу у всех разные (видимо только до первого надевания сего устройства)
    1. Что делать со ртом?
    2. Хватит ли носового дыхания чтобы срабатывал шариковый клапан?
      0
      3. А если придется чихнуть? :)
        0
        1. Предохранительный клапан с выходом на
        2. Циклонный фильтр и далее
        3. Глушитель
          0
          А если придется чихнуть? :)

          Главное, не политурить!
        0
        Упс, а я только ртом дышу. Знаю, что неправильно, но когда 7 месяцев в году заложен нос от аллергии успеваешь отвыкнуть его использовать по назначению.
          0
          В 2018 году подобную статью заминусовали — «Концепция создания новых средств защиты органов дыхания»
          habr.com/ru/post/409375
          image
            0

            О! Сбор бабла? Это вам, батенька, на кикстартер, пока актуально.

              +1

              Инженерный вопрос: почему на выдох мембрана, на вдох шарик? Если упрощать и удешевлять, не нужна ли тут унификация, одинаковые детали на оба направления?
              Какая защита от западания шарика? Выдохнул соплей и шарик прилип к одной штанине "коллектора", вторая вечно открыта.

                0
                Вместо шарика лепестковый клапан как на противогазе не проще?
                  0
                  Спасибо за комментарии!
                  Yak52 сегодня в 09:51:
                  Да, дырочки в носу разные, конечно же подразумевается что и размеры тоже будут как для одежды от маленьких до больших.
                  По поводу рта, им конечно лучше не дышать, или только выдыхать, соответственно нужно менять принцип общения между оппонентами, например, говорить в сторону (при разговоре немного поворачивать голову в сторону, а также стараться не говорить параллельно).
                  Хватит ли дыхания, как я думаю, хватит, если в качестве шарика использовать шарик из плотного пенопласта или как в игрушках для релаксации с шариками внутри (тут надо пробовать и подбирать).

                  barbos6сегодня в 11:38
                  А если придется чихнуть… тут тоже надо пробовать, в основном чихают ртом, правда носом тоже наверно какое то давление создается, в крайнем случае можно на время вытащить, чихнуть и снова вставить, да не совсем удобно, но чихать в маску тоже, то еще то удовольствие.

                  yurisv3сегодня в 12:29
                  1. Предохранительный клапан с выходом на – не совсем понятно!
                  2. Циклонный фильтр и далее – у нас частицы слишком мелкие, да и они довольно громозкие из-за специфики конструкции и в обслуживании сложны.
                  3. Глушитель – тоже к сожалению не понял!

                  TyVikсегодня в 10:03
                  Если Вы дышите только ртом, наверно стоит обратиться к врачу, например у нас в Воронеже в БСМП, делают такие операции, можно льготно, ждать 3-6 месяцев или на платной основе, стоит около 20 тыс. рублей. Нос это все таки природный фильтр грубой очистки)

                  Javianсегодня в 10:59
                  Да все верно, каждый с данной статьей может ознакомиться, в тот раз заминусовали, так как к сожалению многие не видят дальше своего носа, зато сейчас когда прижало, готовы аж в марлю завернуться … Кстати, то предложенное устройство при ее доработки было бы куда эффективней существующих сейчас способов защиты, вот и думайте …

                  JekaMasсегодня в 11:22
                  Спасибо за направление)

                  Mishootkсегодня в 11:49
                  Спасибо за хорошие вопросы!
                  На выдох применил мембрану, так как выдыхаемый воздух довольно влажный и шарик может залипнуть к стенке и перестать выполнять свои функции, а мембрана она будет самостоятельно очищаться, избавляя устройство от влаги, а на вдох шарик – поступающий воздух сухой – простота в исполнении и надежность и по конструкции напрашивается.
                  Защита от западания шарика – это во первых материал шарика (это как покрытие, так и вес), стараться не сморкаться в фильтр и в третьих это форма носового блока, внутренняя нижняя часть должна иметь уклон к отверстию мембранного клапана, чтобы при выдохе освобождать блок от излишней влаги – самоочищение посредством продувки.
                  Если уж такое произошло и шарик прилип, то быстрыми движениями вдох-выдох можно его привезти в рабочее состояние, параллельно продух полости и частично их осушив. Тут нужно воссоздать и экспериментировать, дорабатывая, выявляя слабые места.

                  grizzly_8сегодня в 14:57
                  Если сделать лепестковый клапан малых размеров, через него будет очень трудно дышать, да и к тому же это будет довольно сложно воссоздать.

                  Чем проще конструкция, тем она будет надежна во время эксплуатации!
                  Да, это еще не финальная версия, благодаря Вашим комментариям я увидел, что стоит еще исправить, доработать, развить и предусмотреть.
                  Спасибо!
                    +1

                    Работоспособность системы должна быть обеспечена в любой пространственной ориентации, при любых расчетных вибрациях и ускорениях (не зависящей от силы тяжести).
                    Переходной процесс (вдох-выдох) должен исключать обратный ход воздуха. Т.е. нормально-запертое состояние камеры, гистерезис по работе клапанов от перепада давления для открытия на впуск или выпуск системы.


                    Мне кажется, вы придете к тем же инженерным решениям, которые уже применяются в массово выпускаемых респираторах. Стремление удешевить систему хорошее и я тоже его поддерживаю. Но как это сделать без снижения функциональности идей нет, поделился бы.

                    0
                    Хотя мою статью заминусовали, но на днях случайно увидел статью с тем же названием, опубликованную на 4 дня позже, где в самодельной маске для фильтрации воздуха применяется предложенный мной фильтр для ИВЛ (искусственной вентиляции легких), совпадение?! – возможно)

                    Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                    Самое читаемое