个人防护用品

开发DIY钳工以改善口罩过滤

獾印章是一个口罩安装器,有一个柔软的,可调节的“框架”,有松紧带戴在耳环或头部后面,可以在几分钟内提高口罩过滤和提高PPE质量。

由Renee Meil​​ler. 2020年9月28日
2020年初秋,工程学院的学生员工在Wendt Commons的Grainger工程设计创新实验室外组装獾海豹面罩。Renee Meiller,威斯康星大学麦迪逊分校

无论是自制的还是商业生产的,透气布和一次性口罩对每个人的适用程度不同,在顶部、两侧、底部(或两者的任何组合)留下缝隙,可能会让COVID-19病毒颗粒逃逸。

现在,威斯康辛大学麦迪逊分校的一个工程师团队开发出了一种简单、便宜、自己动手的口罩安装器,它可以确保佩戴者的鼻子、嘴和脸被密封得更紧。

被称为獾密封在美国,“面具装配器”是一种柔软的、可调节的“框架”,有松紧带,可以戴在耳环上,也可以戴在脑后。使用现成的材料,如弹性绳、泡沫线或管道清洁器,钳工很容易在家里几分钟就能完成。

威斯康辛大学麦迪逊分校(UW-Madison)教授斯科特·桑德斯(Scott Sanders)和大卫·罗萨默(David Rothamer)的研究表明,獾海豹戴在非医用级一次性口罩上时,可以显著提高口罩的过滤性能机械工程以及在内燃机过程中测量气体和颗粒的专家。

獾海豹的想法取消了桑德斯对面部面具的功效的研究。在这些测试中,桑德斯使用了一个穿着各种面部覆盖物的人体模型 - 盾牌,自制四层紧紧针织面膜,以及一次性非医疗级过滤面膜 - 以展示人类呼吸和来自较大液滴的微小粒子每个面具都逃离或被捕获的击退。

在他的测试中,桑德斯还将面具的边缘贴在了人体模型的脸上,因此毫无疑问,面具的过滤效果最好。虽然人体模型可能不介意用胶带封住面具,但桑德斯知道他需要一个实用的解决方案来帮助那些想要“提高”面具性能的人。

他求助于列侬·罗杰斯(Lennon Rodgers),后者专门从事工程设计,是Grainger工程设计创新实验室(Grainger engineering design Innovation Laboratory)的负责人工程makerspace威斯康辛大学麦迪逊分校。在COVID-19大流行期间,罗杰斯开创了几种目前在世界各地广泛使用的个人防护装备(PPE)解决方案。

Sanders和Rodgers进行了初步的网络搜索,发现了一些使用橡皮筋、3d打印和更多定制设计的mask fitter解决方案。由于价格、舒适度和适应性,他们发现没有一种设计能够被广泛采用。

罗杰斯很快在网上订购了十几种不同的候选材料,然后开始了迭代工程设计和原型制作过程。随着他改进每个面具钳工原型,桑德斯和罗萨默测试它,直到团队到达獾海豹,既有效和舒适佩戴。

桑德斯说:“在三层一次性口罩中加入獾海豹可以帮助控制气溶胶和液滴。”“对于佩戴者来说,当面具材料随着每次呼吸而进进出出时,就是紧身的标志。”

创客空间的员工和学生已经在内部制作了大约2500个钳工,其中许多已经分发给了威斯康辛大学麦迪逊分校的特定教职员工,包括负责深度清洁一些大学宿舍的通宵员工。

“他们被用来在他们已经穿着一次性面膜的地方,”大学住房分部Residence Hall设施总监Mike Kinderman说。“从夜班的人们来看,评论是他们工作。这就像你以后看的那些发明中的一个,“有人想到了一种让面具更紧到你的面膜。为什么我不发明这个?“”

Rodgers表示,他希望公司将拿起獾密封设计并在商业上制造。但是,使用开源设计在家中也很容易在家上发布獾密封网站。在Makerspace Lobby的UW-Madison社区成员也有一个制作你自己的车站。

迈克尔·阿诺德,一个乌斯麦迪逊教授材料科学与工程他为一年级的学生讲授材料体验课程。本学期,他们的第一个实践活动是使用“如何”视频制作獾海豹。

桑德斯说,獾印章是一个很好的面具,适用于众多公开的众所面对的人口。他甚至与他的妈妈分享了如何录像:“她有一些想要让斗争的老师朋友加强他们的面具。”

阿诺德还获得了他的学生的积极反馈,其中许多人开始定期穿着獾封存。“如果这么简单的措施制作和戴着面具装配器可以使掩模更好地工作,并且在佩戴者的成本或麻烦的情况下,为什么每个人都不想要穿一个?”他说。


蕾妮·梅尔
作者生物:Renee Meiller,威斯康星大学麦迪逊分校传播主任。