Box na masku Reborn: Nový život pre staré masky: 12 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

Vytvorili sme cenovo dostupnú domácu súpravu na predĺženie životnosti masiek, aby ste sa mohli zapojiť do boja proti pandémii a pomôcť svojej komunite

Je to takmer päť mesiacov, čo sa zrodila myšlienka obnovy použitých masiek. Aj keď sa dnes zdá, že COVID-19 nie je v niekoľkých krajinách vážny, väčšina sveta stále trpí nielen na telá, ale aj na štruktúru spoločnosti. Tu uvádzam niekoľko záznamov z nášho projektového webu Mask Aid Project, aby som vám povedal, prečo sme ho začali.

Tím projektu Maska pomoci:

Kalimov Lok

Jason Leong

Torrey Nommesen

John Lee

Daniel Feng

Halima Ouatab

Vďaka Dr. Jian-Feng Chenovi, akademikovi čínskeho inžinierstva a jeho členom tímu. Náš proces sme založili na ich správe o tom, ako bezpečne opakovane používať jednorazové masky. Ide o rovnaký pokrok, aký používa Národné centrum pre biotechnologické informácie. (Pozri obrázok 2)

Odborníci z dokumentu Opätovné použitie masiek N95 od Dany Mackenzieovej, ktorý uvádza výskum profesora Jian-Feng Chena a kolegov z Pekingskej univerzity chemickej technológie Ďalším užitočným zdrojom informácií, ktoré nám pomohli validovať náš proces, je Stanfordský biely dokument Je možné respirátory N95 znova použiť po dezinfekcii ? A koľkokrát? autori: Lei Liao, Wang Xiao, Mervin Zhao, Xuanze Yu.

Ďakujem môjmu spoluhráčovi, Torreyovi Nommesenovi. Bez jeho opravy gramatiky a expresívnych spôsobov by som nemohol zdieľať všetky veci v rodnom jazyku.

Ak si chcete najskôr prečítať „ako stavať“, môžete túto časť preskočiť a prejsť na materiálnu časť.

Zrodil sa nápad

Kalimov Lok (odporúčané z

Keď moja krajina vyhlásila núdzový stav, mal som zlý pocit, že nemôžem priložiť prst. V tom čase som si už nemohol poriadne omotať hlavu - bol som v hmle. Bolo to 23. januára 2020.

Nasledujúci deň prišla moja mama z maďarského Šanghaja na oslavu jarného sviatku so mnou. Keď som ju vyzdvihol na letisku Pudong, mala nasadenú masku na tvár. Nasledujúci deň sme sa dozvedeli, že vláda nariadila karanténu. Moja matka bola učiteľkou biológie v Macau, takže si uvedomila, že situácia sa môže veľmi rýchlo stať vážnou, pretože Macao má najvyššiu hustotu obyvateľstva na svete. Vedela tiež, že bude veľmi ťažké určiť, kto je nositeľom vírusu, pokiaľ im nebola diagnostikovaná. Nosením masky sme chránili nielen seba, ale aj bezpečnosť ostatných. O dva dni sa teda vrátila do Macaa, aby mi zohnala asi 70 masiek. Kúpila ich v Maďarsku, ale mali označenie „Vyrobené v Číne.“Vďaka mojej matke som mohol dodržiavať zákony v Číne a počas karantény ísť von s maskou. Neskôr som tieto masky mohol použiť na testovanie.

Keďže ľudia zostávali doma oveľa dlhšie ako predtým, dozvedeli sa veľa o vírusu z televízie a internetu. Pomaly mi došlo, o čom bol ten zlý pocit, ktorý som mal predtým: aj keď v Číne bolo nakazených viac ľudí ako kdekoľvek inde, čoskoro sa z toho stane celosvetová pandémia. Čína je najväčším výrobcom tvárových masiek na svete a väčšina z nich sa vyrába v Xiantao, meste hneď vedľa Wu -chanu. Svetová ponuka masiek pochádza z nuly epidémie.

Ľudia sa začali pýtať: „Ako ťažké by bolo vyrobiť masku?“Čoskoro sme zistili: stroj dokáže ušiť masku za pol sekundy, ale trvá týždeň alebo niekedy až pol mesiaca, kým sú pripravení používať. Masky je potrebné sterilizovať plynným epoxidovým etánom a potom je potrebné masku pred balením na odoslanie prirodzene prevzdušniť. Pri čakaní na výrobu masiek boli ľudia sami. Ukázalo sa, že v najlepšom prípade to bude Valentín, kým nebudú k dispozícii žiadne nové masky.

Vypočítal som, koľko masiek budú Číňania potrebovať. Neskôr som potreboval refaktorovať, pretože sa to stalo globálnou pandémiou. Bol som šokovaný. Podľa mojich výpočtov sme potrebovali vyrobiť viac ako 500 miliónov masiek denne! Myslím si, že to bol hlavný dôvod, prečo vláda chcela zahriať ľudí, pretože potrebovali zostať doma. S potešením konštatujem, že väčšina ľudí v Číne zostala doma.

Musíme však ísť von, aby sme prežili. Potrebujeme ísť von nakúpiť jedlo a keď ideme von, musíme mať masku. Čo však môžeme urobiť, ak je nedostatok masiek? Niektorí ľudia sa pokúsili vyvariť likvidačné masky alebo na ne nastriekať alkohol, aby ich dezinfikovali. Lekári nás varovali, že to môže zničiť masku. To je v poriadku pre bežnú látkovú masku, ale nefunguje pre masky N95 alebo PM2,5. Maska N95 blokuje vírus nielen kvôli hustote jeho filtra, ale musí byť aj staticky nabitá, aby zachytila častice. Pred pandémiou to nevedelo veľa ľudí. Alkohol rozpustí strednú vrstvu a horúca voda odstráni statickú elektrinu potrebnú na to, aby bola maska užitočná. Jediným prijateľným spôsobom dezinfekcie masky je použitie ultrafialového žiarenia alebo horúceho suchého vzduchu. Takto nepoškodí masku, pretože neodstraňuje statický náboj počas dezinfekcie masiek. Elektrická energia sa stále stratí po jednom alebo dvoch dňoch, ale je to stále lepšia ochrana, ako dezinfikovať vôbec.

Mohli by sme teda nájsť spôsob, ako si dobiť masku? Ak by sme ich mohli dezinfikovať a nabiť, mohli by byť obnovené najmenej o 90%. Čím viac ľudí to urobilo, tým menší nedostatok a paniku sme mohli mať v prvých fázach pandémie.

Začal som skúmať možnosť výroby malej továrne doma a mal som prehľad. Bežná továreň používa po ušití masky epoxid etán, pretože je efektívnejšia vzhľadom na počet masiek, ktoré vyrábajú. Utierku nemôžu sterilizovať, kým ju ušijú, pretože stroje by znečistili masku. Pri domácom použití by však objem výroby nebol faktorom. Možno môžeme použitú masku úplne dezinfikovať bez obáv z odstránenia statickej elektriny a potom ju znova nabiť.

Skontroloval som cenu vysokonapäťových nabíjačiek statickej elektriny a bol som sklamaný. Jediné, čo som našiel, boli na priemyselné využitie. Okrem toho, že cena dostupných jednotiek bola príliš vysoká, bola stále drahšia, pretože továrne ich potrebovali na výrobu ďalších masiek. Bol som si istý, že existuje aj iné riešenie, ako priniesť masku do domova alebo do komunitného centra. Potreboval som, aby bol prenosný alebo aspoň stolný, a potreboval som, aby bol cenovo dostupný, aby ľudia mohli zmeniť svoje miesta na malé továrne a zachrániť v počiatočných fázach pandémie.

Preto som dal dohromady medzinárodný tím, aby mi pomohol. Ja, Kalimov Lok, robím zásadné experimenty a vyrábam prototyp. Jason Liang, výrobca PVCBOT, je uväznený v meste Yichang, Hubei, neďaleko Wu -chanu, takže robí prieskum trhu a experimentuje. Torrey Nommesen je Američan, ktorý je v súčasnej dobe v karanténe v Južnej Afrike a vytvára našu webovú stránku a pomáha s tlačou v anglickom jazyku pre náš projekt. Daniel Feng, priemyselný dizajnér v Guangzhou, bude pracovať na finalizácii dizajnu pre výrobu, akonáhle bude prototyp postavený. John Lee, profesor v Zhongshane, nám pomáha s výrobou a výrobou. Fungujeme od marca. Ak máte záujem sledovať našu cestu, uverejníme náš pokrok online na adrese

Zásoby

Hardvérové komponenty

1. vysokonapäťový zosilňovač DC 5V vstup a 400KV výstup × 1
2. LM2596 modul DC-DC 12V/5V regulátor × 2
3. Spínaný zdroj AC 110/220V DC 12V 100 W × 1
4. Spínaný zdroj AC 110/220V DC 5V 3,5 W × 1
5. DC ventilátor DC 12V 0,6A × 1
6. PTC ohrievač AC 220 V 300 W × 1. Môžete zmeniť na AC 110 V podľa toho, kde žijete.
7. Snímač teploty a vlhkosti DHT11 × 1
8. relé DC 5V ovládanie, 4 konektory × 6
9. Balíček SMD diódy SS14 × 7
10. Triode S8050, balík SOT-23 × 6
11. Balíček 0603 LED 0603 SMD × 6
12. Odpor 300 ohmov 0805, balenie SMD × 6
13. Rezistor 10K ohm 0603, balenie SMD × 6
14. Kondenzátor, balenie 220 µF SMD × 1
15. Kondenzátor, 470 µF obal SMD × 1
16. Kondenzátor 1 000 uF SMD balenie × 1
17. Kondenzátor 22 uF 0402, balenie SMD × 2
18. Zásuvka XH2.54 2P × 6
19. Zásuvka XH2.54 3P × 2
20. Zásuvka XH2.54 4P × 1
21. Drôt XH2.54 2P × 6, 5 je jednožilový, 1 je dvojitý.
22. XH2.54 3P drôt × 1
23. XH2.54 4P drôtový dvojitý konektor × 1
24. Prepínač × 5PH2.0 2P zásuvka × 6
25. Jednožilový vodič PH2.0 2P × 6
26. KF-235 Pružinový terminál × 8
27. Svetelná trubica UVC (vlnová dĺžka kratšia ako 285 nm) × 2
28. Vodič svetelnej trubice UVC (podporuje 2 trubice na 1 vodič) × 1
29. Rezistor vysokého napätia 5,6 M ohm × 1
30. 1 ohm 5 wattov cementový odpor × 1
31. Rozlíšenie OLED 128*64, rozhranie IIC × 1
32. Doska MCU LGT8F328P × 1. Doska kompatibilná s Arduino nano a na jej programovanie používam Arduino IDE. Na to je potrebná knižnica. Namiesto neho môžete použiť bežné arduino nano.
33. Netkané textílie z uhlíkových vlákien × 1 veľký kus
34. Hliníková fólia × 1 (veľká veľkosť)
35. dvojitá lepiaca páska (veľká veľkosť). Namiesto toho môžete použiť lepiacu pásku.
36. Nejaká penová páska
37. Plastová sieťka
38. Suchý zips
39. malý kúsok silného magnetu
40. Jazýčkový spínač, SPST-NO × 1
41. Káblová svorka × 20
42. 2,54 kolíková zásuvka (15 P) × 2
43. 3P drôt (60 ~ 80 cm dlhý) × 1
44. Plastová uhlová tyč dlhá 6 metrov
45. Trojuholníkový plastový uhol × 4
46. Zásuvka AC AC-01 × 1
47. Sieťový napájací kábel, 14 AWG × 1
48. 18 AWG drôt asi 1 meter
49. Kolík s rozstupom 5,08 mm × 2, 1 je 2P, ďalší je 3P.
50. Dutá doska PP × 5. Veľkosť 50*50 cm, hrúbka 5 mm
51. Dutá doska PC × 3. Štruktúra vo vnútri dosky je lepšie pôsobiť ako v úli. Veľkosť 50*50 cm, hrúbka 12 mm.
52. Ponorné čerpadlo × 1. S gumovou trubicou.
53. Prepínač termostatu × 1. Teplota reakcie 100/70 stupňov Celzia.
54. ESD ochranné zariadenie ESD5B5.0ST1G × 30. Chráňte riadiacu dosku pred nárazmi statickým nábojom.

Softvérové nástroje

Arduino IDE, LCEDA,

Ručné nástroje a výrobné stroje

Spájkovačka

Spájkovací drôt, bez olova

Odizolovač a strihač drôtov, pevné a splietané drôty 30-10 AWG

rezačka papiera

Laserová rezačka

Elektrostatický merač (používa sa na meranie statického náboja na povrchu.)

Krok 1: Pred stavbou sa pozrime na niekoľko faktov

Faktory, ktoré ovplyvňujú ochranu masiek

Veľkosť pórov filtrácie - Vzhľadom na veľkosť mikroskopických otvorov v maskách prúdi vzduch, ale kvapky vody a častice prachu sú blokované. Plechovka však môže chrániť iba niekoľko hodín, kým nie sú zablokované a už nie sú priedušné.

Materiál - masky N95 sú vyrobené z takzvanej elektretovej tavenej fúkanej netkanej textílie. Keď je fúkaný z taveniny, je potrebné ho nabiť. Ale ak tieto masky očistíte alkoholom alebo dezinfekčným prostriedkom, zničí to vlákno. Čistá voda nepoškodzuje fúkané taveniny, ale odstraňuje zvyškový elektrostatický náboj.

Statický náboj - drobné častice v stupnici známej ako PM2,5 alebo PM0,3 sa môžu dostať cez póry v tkanine. Na zastavenie týchto častíc sa na netkanú vrstvu taveniny fúkanej lekárskej masky aplikuje elektrostatický náboj. Statický náboj priťahuje malé častice, ako je smog, baktérie a vírusy, takže sa prichytia k vláknu, pričom stále umožňujú prúdenie vzduchu. Toto je rozdiel medzi lekárskymi maskami a bežnými rúškami. Vodná para, ktorá pochádza z normálnej vzdušnej vlhkosti, nášho dychu a našich sladkostí, však môže náboj stiahnuť. To je jeden z dôvodov, prečo nám odborníci hovoria, aby sme si masky menili každé 4 hodiny.

Aký je náš postup?

1. Použité masky alebo respirátory N95 šetrne umyjeme bez pracieho prostriedku. Tým sa z nich odstráni špina, pot a zvyšný náboj.

2. Masky sušíme 30 minút pri teplote 56 - 70 ° C. Toto je založené na vedeckých článkoch, ktoré ukazujú, že COVID-19 je eliminovaný pri teplote nad 56 ° C.

3. Tiež nanášame UVC svetlo buď súčasne, alebo po procese sušenia.

4. Nabíjame masky vysokonapäťovým elektrickým poľom. Toto je hlavný účel nášho stroja. Chceme zmenšiť priemyselný elektretový stroj na veľkosť pracovnej plochy, aby si každá rodina alebo komunitné centrum mohlo dobiť masky.

Prečo by továrne na masky nemohli vyrábať viac masiek?

Poviem vám skutočný príbeh, ktorý sa stal v Číne. Vláda varovala ľudí, aby si tieto nové masky nekupovali do 14. februára. Dôvodom je, že hoci ušitie každej masky trvá iba pol sekundy a potom sterilizáciu 4 alebo 5 hodín, sterilizačné pary sa rozptýlia a sú bezpečné na použitie až 2 týždne. Dôvodom je, že používajú pary etylénoxidu, ktoré potrebujú čas na to, aby sa toxický plyn pred predajom rozptýlil.

Pre továrne je ťažké rýchlo zmeniť svoj postup, pretože sú navrhnuté pre sériovú výrobu. Nepoužívajú pranie horúcou vodou, pretože vytiahne náboj. Nepoužívajú horúci vzduch ani úpravu UVC, pretože na to je potrebný priestor a nové vybavenie. Používajú pary etylénoxidu, pretože neovplyvňujú náboj, ale odstraňujú kontaminanty baktérií počas výroby. Je to efektívnejšie a znižuje náklady na výrobu masiek. V tejto kríze na nás 15 dní čakania pripadá ako 15 rokov. Pretože nepotrebujete veľkosť továrne, môžeme zmenšiť obrovské stroje, ktoré by používali. Pretože môžeme znova použiť statický náboj, nemusíme sa báť, že by sme počas dezinfekcie stratili náboj. A nepotrebujeme hordy masky, pretože je možné ich obnovovať znova a znova.

Pred stavbou si pozrime niekoľko faktov

Na obrázku 1 to bola stará maska. Na kontrolu som použil statický merač. Je to takmer zbytočné. Statický náboj bol nízky.

Na obrázku 2 by mala nová maska mať takú statickú elektrinu. Urobil som experiment nabíjania. Môžete si stiahnuť prílohu vo formáte raw video.

Na obrázku 3 vidíte výsledok dobitej likvidačnej masky. A je úžasné, že nabitá maska môže mať oveľa silnejší statický náboj ako nová! Podľa mňa to bolo spôsobené procesom výroby masky. Dvojtýždňové oneskorenie pred odoslaním a konečným používateľom to môže oslabiť statický náboj na maskách.

Krok 2: Dizajn krytu

Prototyp som postavil z dutých dosiek PP, pretože sú ľahké a vodotesné. Vzhľadom na horúci vzduch, ktorý môže dosky vnútri zjemniť, som však tri poschodia v strede vyrobil pomocou dutých dosiek PC. Vonkajšieho krytu sa nemusíte obávať, pretože dosky je možné chladiť vonkajším vzduchom.

Ďalej uvádzam veľkosť, ktorú sa chystáte pripraviť. Rezačka papiera je dostatočne ostrá na rezanie PP dosiek. Ak chcete byť úhľadní a rýchlejší, môžete použiť laserovú rezačku.

Najprv potrebujeme PP duté dosky. Majú hrúbku 5 mm.

Žlté a čierne časti sú jplastické uhly a trojuholníky.

Štvrtý obrázok je ovládací a zobrazovací panel. Veľkosť otvorov závisí od OLED a tlačidiel. (Ten posledný má namiesto 4 obrázkov vyššie päť okrúhlych dier, pretože môj tímový kolega dôrazne navrhol tlačidlo resetovania)

Na obrázku 5 táto doska drží pozíciu plastovej siete, ktorá obsahuje masky vo vnútri.

Obrázok 6 ukazuje, ako vyzerá dutá doska PC. Je silný a je schopný prežiť teplo 100 ° C. V skutočnosti môže skutočne prekročiť špecifikáciu 100 ° C. Je hrubší ako dutá doska PP, ktorú sme použili, a je hrubý asi 12 mm. Potrebujeme 3 kusy 45 x 45 cm.

K dispozícii je zásuvka PP, ktorá sa používa na umývanie nádrží. V tejto veľkosti do nej môžeme vložiť 6 masiek. Samozrejme, môžete dať viac, pretože chirurgické masky sú tenké. Pri respirátoroch N95 radšej stlačte plastové kroky uvedené vyššie, aby ste ich ušetrili miesto. Nebojte sa, stlačením respirátorov N95 na nich vlákna nepoškodíte.

Použil som 3D vytlačené plastové uhlové tyče namiesto tých, ktoré som našiel neskôr na internete, keď sme sa zúčastňovali MIT Hackathon Challenge „Afrika zaberá na COVID-19“. Použitie skutočných plastových uhlov bude lacnejšie, ale jeho získanie vyžaduje čas.

Potom som na podlahu každej vrstvy umiestnil dosky z úľa PC. Tieto dosky boli pevnejšie ako duté dosky z PP a vydržia horúci vzduch bez toho, aby sa museli starať o konštrukčnú celistvosť. Je to však drahšie, takže som použil iba 3 kusy, každý s rozmermi 45 x 45 cm a hrúbkou 12 mm. Doteraz zobrazené dosky PP dobre fungujú na vonkajšej strane škatule, pretože si môžu udržať svoju pevnosť, pretože sú mimo škatule vystavené chladnejšiemu vzduchu.

Krok 3: Ako funguje statické dobíjanie?

Hlavným princípom nášho boxu je, že obnovuje masky kvôli elektrostatickému nabíjaniu. V zásade som zostrojil zmenšený elektretový stroj. Toto je pôvod myšlienky projektu Mask Aid Project. Keďže vlákien vyfukovaných z taveniny bolo v prvej fáze prepuknutia málo, niektorí ľudia začali premýšľať o tom, ako opätovne použiť likvidačné masky. Experimentovali sme s mnohými spôsobmi dobíjania statickej energie na starých likvidačných maskách. Je ich príliš veľa na to, aby som ich tu spomenul, takže sa zameriam na konečný výsledok. (Ak ste zvedaví, pozrite sa na náš príbeh na webovej stránke projektu Maska.)

Prvý obrázok ukazuje, ako sa materiál strednej vrstvy masiek vyrába v továrni: napätie stroja dosahuje asi 120 kilovoltov. Procesom nazývaným dielektrický rozklad sa vlákno v strede štruktúry podobnej kondenzátoru nabíja. Nie je to však technicky úplné zlyhanie, pretože nemôžu byť žiadne iskry alebo by zariadenie mohlo spáliť vlákno. Okrem toho je kľúčovou súčasťou procesu použitie „elektrokoróny“, takže súkromne žartujeme o tom, že bojujeme proti „Corona vs Corona“.

Pretože hovoríme o vysokom napätí, niektorí sa môžu obávať o jeho bezpečnosť. Po prvé, nedotknete sa toho. Za druhé, v našej obývačke nemôžeme mať drahé, silné a obrovské stroje. Po tretie, Jouleov zákon je úžasný! Zosilňujeme 5V na 400KV, takže prúd je príliš nízky na to, aby bol smrteľný. Tasery sú oveľa nebezpečnejšie.

Elektrokorona je šťastné médium medzi úplným dialektickým rozpadom a otvoreným obvodom. Pomocou Ohmovho zákona a niektorých údajov, ktoré som našiel online, som vybral vysokonapäťový odpor asi 5 alebo 6 miliónov ohmov. To môže ovládať prúd a zároveň predchádzať vzniku iskier. Druhý obrázok ukazuje, ako vyzerajú vysokonapäťové odpory.

Tretí obrázok je generátor vysokého napätia. Červený a zelený vodič sú kladné a záporné vstupy. Na zistenie výstupného náboja potrebujete statický merač. Je to lacné a môžete veľa ušetriť. (Taseri, zabijaci komárov) Z krízy COVID-19 som však zistil, že v USA a Európe je to sakra drahé. Väčšina z nich je dovážaná z Číny a sú skutočne lacné. (Vtipný fakt je, že ho používajú farmári v Číne na odháňanie zvierat späť domov.)

Keď je zapnuté, jeho telo sa zahrieva, pretože vytvára takmer skrat. Modul nebol navrhnutý tak, aby fungoval týmto spôsobom. Bol navrhnutý tak, aby fungoval iba niekoľko sekúnd v kuse. Potrebovali sme, aby fungoval nepretržite, a tak sme ho hackli.

Medzi výkon a kladný vstup sme vložili 1-ohmový keramický odpor.

V dôsledku toho bude úprava obvodu posledným obrázkom.

Krok 4: Budovanie vybíjacích pólov

Na začiatku epidémie som skúmal možnosti materiálov, ktoré by som mohol použiť vo svojich prototypoch. Diely nemohli byť obmedzené ani príliš drahé. Jedna frustrácia prišla s vybíjacími kefami dostupnými na trhu. Boli účinné, ale vyrábali sa z uhlíkových vlákien, takže boli drahé. Aj vzhľadom na zvýšenú potrebu strojov na výrobu masiek bola ich cena asi 50 -krát normálna.

Preto som musel zmeniť svoj uhol pohľadu. Ľudia pracujúci v odvetví čipov IC sú veľmi znepokojení statickou energiou, pretože by mohla poškodiť výrobok. Používajú mnoho spôsobov, ako sa chrániť pred statickým nábojom. Materiál, ktorý používajú ako vodič, nie je taký dobrý ako kov, ale nepretržite odoberá statický náboj. Zistili sme, že materiál je oveľa dostupnejší, ak viete, ako ich hacknúť. Tento materiál nájdete v B. O. M. zoznam tohto pokynu.

Vyrobil som dve vybíjacie dosky (jedna je čierna, pretože mi došla biela lepiaca páska). Nakoniec som pod nimi zakopal drôt ako spoj.

Krok 5: Zostavenie modulu teplovzdušného ventilátora

Prečo namiesto toho nepoužívať sušič vlasov? Na začiatku odborníci naznačovali, že na dezinfekciu masiek by sme mali používať sušiče vlasov. Všimli si však tiež, že ľudia by ich nemali používať príliš dlho, pretože by to mohlo poškodiť sušičky. Mnoho ľudí tiež nie je dostatočne trpezlivých na to, aby držali sušič vlasov pol hodiny. Tiež regulácia teploty na sušičoch vlasov nie je taká presná. Akonáhle sa prehrieva, vzduch by mohol roztaviť likvidačné masky.

Postavili sme teda taký, ktorý je znázornený na obrázku 1. Zahrievanie tak veľkej vrstvy by vyžadovalo príliš veľa energie. Vybrali sme ohrievač PTC, aký nájdete v AC jednotkách. Kombinujeme to s bezkartáčovým ventilátorom DC, ktorý bol pri 12 V 0,6 A. dosť silný. Na pripevnenie PTC na ventilátor som použil niekoľko skrutiek, na obrázku 2 je detail.

Mali sme dva spôsoby riadenia teploty: Jeden spájkovaním spínača termostatu na PTC, druhý pomocou senzora DHT11 oznámiť MCU, kedy vypnúť vykurovaciu jednotku. Použil som obidva.

Krok 6: Ošetrenie UVC

UVC žiarenie zabíja baktérie a vírusy. Mnoho ľudí vie o tejto technológii. Problém je v tom, že len málo ľudí pozná rozdiel medzi UVA, UVB a UVC. Niektorí si myslia, že sú rovnakí. Preto na začiatku epidémie boli na trhu falošné UVC svetlá. V našom projekte dôverujeme iba UVC, na rozdiel od druhu svetla, ktoré používajú stroje na lakovanie nechtov.

Aj tu som stál pred ťažkými voľbami. Vedeli sme, že existujú tri spôsoby výroby UVC, najbežnejší je horúca katóda (HCFL), vzácnejší je studená katóda (CCFL) a potom existuje UVC LED. Pre životné prostredie a prepravu sa pôvodne zdalo, že UVC LED je najlepšia voľba. Ale - nakoniec sme si vybrali CCFL z mnohých dôvodov. Ako som už povedal, nechceli sme diely, ktoré by boli obmedzené alebo predražené. Veľa výskumov sa zameralo na to, ako sme sa usadili na CCFL.

Do škatule som nainštaloval dve trubice, jednu na podlahu strednej vrstvy a druhú na strop. Nalepil som niekoľko drôtených spôn na držanie rúrok.

Skúmavky so studenou katódou UVC a doska vodiča boli lacné, ale stále silné. Pracujú pri napätí 12 V a spotrebúvajú celkový výkon 10 wattov. Vedecký dokument uviedol, že 15 -minútové pôsobenie ultrafialového žiarenia na povrchy môže zabiť takmer všetky baktérie. Rozhodli sme sa, že je dobré spárovať ho s horúcim vzduchom.

P. S. Pôvodný drôt na trubičkách bol príliš krátky, takže musíme predĺžiť a spájkovať dlhšie drôty.

Krok 7: Funkcia prania

Môžete sa opýtať, prečo umývať masku, ak by z nej ostal všetok statický náboj?

Umývanie je voliteľné. Po prvé, nebojíme sa straty statického náboja, pretože sa môžeme neskôr dobiť. Hlavným účelom umývania chirurgických masiek alebo respirátorov N95 nie je likvidácia baktérií, ale odstránenie prachu blokujúceho prúdenie vzduchu. Statický náboj sa nelepí len na vírusy, ale aj na malé prachové detaily. Čistenie horúcim vzduchom môže zabíjať baktérie, ale nemôže odstraňovať prach. Ľudský pot a tuky tiež blokujú vzduch, podobne ako sa na tvárach tvorí akné. Po prečítaní materiálových vlastností fúkaných z taveniny bola voda tou najlepšou dostupnou cenou. Dokáže rozpustiť minerálne soli a rozpustné škvrny a odplaviť nerozpustné detaily, keď je statický náboj preč. Viac ako len namáčanie však potrebuje, aby voda tiekla. Použil som teda malé ponorné čerpadlo a krátky kus plastovej hadice. Na čerpadlo som vložil kus lepiacej obojstrannej pásky, ktorý ho pripevnil k stene nádrže na vodu. Tiež som predĺžil drôty, aby boli asi o 50 cm dlhšie.

Ak chcete lepšie pranie, odporúčam dovnútra vložiť ohrievač. To pomáha zabíjať baktérie a rozpúšťať škvrny. V chladných krajinách by to bola veľká pomoc. Nezabudnite pridať snímač alebo spínač termostatu na ovládanie teploty vody.

Krok 8: Ostatné príslušenstvo

Na to, aby ste masky držali na mieste, keď sa umývajú a fúkajú, potrebujete dva kusy plastovej siete, uvedené v zozname materiálov. Respirátory N95 je možné stlačiť tak, aby zodpovedali sieti a bez ich poškodenia. Na výrobu závesu potrebujete pár viazačiek na zips, aby mohol fungovať ako sieť.

Expozícia UVC je pre človeka škodlivá, preto potrebujeme dvere, ktoré by ju zablokovali. Napadlo ma jednoduché riešenie. Odrezal som kus PP dutej dosky, ktorá mala 45 x 14 cm. Vyvŕtal som 4 otvory s priemerom 4 mm v 4 rohoch a prevliekol som cez ne 4 plastové nity. Dosku je potom možné umiestniť medzi medzery medzi dutou doskou PC. Nakoniec na dve strany škatule a na dvere prilepím suchý zips, aby som ju zakryl. Vyzeralo to drsne, ale fungovalo to. Môžete ho vylepšiť pántovým alebo jazýčkovým spínačom s magnetmi, aby bol bezpečnejší ako dvierka mikrovlnnej rúry.

Na dosku panela som umiestnil OLED a 5 tlačidiel (štyri funkcie a jeden núdzový reset). Všetky tlačidlá boli spájkované drôtmi XH2.54 2P. OLED na pripojenie potreboval dvojitý vodič XH2.54 4P.

Krok 9: Ovládacie dosky

Tento prototyp potreboval veľa malých inovácií, aby lepšie fungoval, a tak som na doske nechal niekoľko doplnkov. Boli to: dverný spínač, teplotný senzor nádrže na vodu a ďalšie dva analógové vstupy. Pretože existuje veľká pravdepodobnosť chýb spôsobených elektrostatickým nábojom - ktorý vo vzduchu tiež vytvára veľa iónov - na doske je veľa ochranných dielov ESD. Tiež mi trvá 3 dni, kým čakám na dosku od výrobcov dosiek plošných spojov, o niečo dlhšie, ako sa odhadovalo kvôli vedľajším účinkom COVID-19.

Na kreslenie tabule som použil LCEDA. Na obrázku 2 je 3D vykresľovanie. Z dôvodu nedostatku niektorých knižníc komponentov sú k dispozícii 2 prázdne medzery. Jeden je napájací zdroj 110 V/220 V AC až 5 V DC, ktorý sa nachádza v pravom hornom rohu dosky. Ďalším sú moduly LM2596 poskladané do dvoch. Ako doska v skutočnosti vyzerá, môžete vidieť na obrázku 3.

Obrázok 4 je spínaný napájací zdroj AC-DC 110/220V až 12V. Toto zariadenie má tri druhy napájania, striedavé, 12 V a 5 V DC. Z dôvodu stability som dal ďalší 5V modul AC-DC špeciálne pre MCU, senzory a reléové ovládače. Boli elektricky izolované od ostatných pohonov.

Panel vysokého napätia by mal byť umiestnený ďalej od ostatných dosiek. Keď je zapnutý, budete počuť bzučiaci zvuk podobný komárom. To je elektro-korónový výboj. Obrázky 5 a 6 sú panely vysokého napätia.

Posledný obrázok zobrazuje všetky funkcie pripojené k doske.

Krok 10: Testovací beh

Pozrime sa, ako používať box z videa 1.

Kúpil som si meter PM2,5, ktorý predtým používala domáca dekorácia. Testoval som niekoľkokrát. Pôvodné videá zobrazujú výsledok testu. Žltá číslica je hodnota PM2,5.

Video 2: Stará maska bez čistenia a dobíjania

Video 3: Testovaná maska PM2,5 bez nabíjania. Správal sa horšie ako stará maska.

Video 4: Test PM2.5 testovanej umytej masky po nabití. Obnovila schopnosť blokovať aerosóly a malé častice.

Krok 11: Prílohy

Tu vám zdieľam kód a schému. Na otvorenie súboru náčrtu alebo makety potrebujete 123D Design.

Krok 12: Niečo, čo chcete povedať

Keďže pandémia stále zúri svetom, chceme sa o to podeliť a poskytnúť súpravu na pomoc ľuďom. Spustili sme crowdfunding a chceme zistiť, koľko ľudí to potrebuje.

www.indiegogo.com/projects/mask-reborn-box…

V kampani je ďalší typ masky Reborn Box. Tu vám ukážem Jasonovu prácu, testovacie video Semi-PMRB PM0.3.