Mask Reborn Box: New Life for Old Masks: 12 Passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

Hem creat un kit assequible a casa per allargar la vida de les màscares perquè pugueu unir-vos a la lluita contra la pandèmia ajudant la vostra comunitat

Fa gairebé cinc mesos que va néixer la idea de renovar les màscares usades. Avui, tot i que en diversos països el COVID-19 no sembla seriós, la majoria del món segueix patint no només els cossos, sinó també l’estructura de la societat. Aquí remeto alguns registres del lloc del nostre projecte, Mask Aid Project, per explicar-vos per què el vam iniciar.

L'equip del projecte Mask Aid Project:

Kalimov Lok

Jason Leong

Torrey Nommesen

John Lee

Daniel Feng

Halima Ouatab

Gràcies al doctor Jian-Feng Chen, acadèmic d’enginyeria xinesa, i als membres del seu equip. Basem el nostre procés en el seu informe sobre com reutilitzar amb seguretat les màscares d’un sol ús. Aquest és el mateix progrés utilitzat pel Centre Nacional d'Informació sobre Biotecnologia (vegeu la imatge 2)

Experts del llibre blanc sobre la reutilització de les màscares N95 de Dana Mackenzie amb investigacions del professor Jian-Feng Chen i col·legues de la Universitat de Tecnologia Química de Pequín. ? I per quantes vegades? per Lei Liao, Wang Xiao, Mervin Zhao, Xuanze Yu.

Gràcies al meu company d'equip, Torrey Nommesen. Sense la seva correcció de gramma i formes d’expressió, no podria compartir tot el tema d’una manera nativa de parla anglesa.

Si primer voleu llegir "com es construeix", podeu ometre aquesta part i anar a la part material.

Neix una idea

Kalimov Lok (Referit des de

Quan el meu país va declarar una emergència, tenia la mala sensació de no poder posar-hi el dit. En aquell moment no podia embolicar-hi el cap, ja que estava en una boira. Era el 23 de gener del 2020.

L’endemà, la meva mare va venir a Xangai des d’Hongria per celebrar el Festival de Primavera amb mi. Quan la vaig recollir a l’aeroport de Pudong, tenia una màscara. L’endemà, vam saber que hi havia una quarantena imposada pel govern. La meva mare era professora de biologia a Macau, de manera que es va adonar que la situació es podria agreujar molt ràpidament perquè Macau té la densitat de població més alta del món. També sabia que seria molt difícil determinar qui portava el virus si no se’ls diagnosticava. Portar una màscara no era només per protegir-nos, sinó també per a la seguretat dels altres. Així que va tornar a Macau dos dies després per aconseguir unes 70 màscares per a mi. Les va comprar a Hongria, però es van marcar amb el nom de ‘Made in China.’ Gràcies a la meva mare, vaig poder complir les lleis de la Xina i sortir a l’aire lliure durant la quarantena amb una màscara posada. Més tard, vaig poder utilitzar aquestes màscares per provar-les.

Com que la gent es quedava a casa durant períodes molt més llargs que abans, aprenien molt sobre el virus des de la televisió i Internet. Poc a poc em va anar adonant de quina era la mala sensació que tenia abans: tot i que a la Xina hi havia més persones infectades que en cap altre lloc, aviat es convertiria en una pandèmia mundial. Xina és el major fabricant de màscares facials del món i la majoria es fabriquen a Xiantao, una ciutat al costat de Wuhan. El subministrament mundial de màscares provenia del punt zero de l’epidèmia.

La gent va començar a preguntar-se: «Què tan difícil pot ser fer màscara?» Aviat ho vam saber: una màquina pot cosir una màscara en mig segon, però triga una setmana o de vegades fins a mig mes perquè estiguin a punt per ús. Les màscares s’han d’esterilitzar amb gas epoxi-età i, després, s’han d’airejar la màscara de manera natural abans d’envasar-les per enviar-les. Mentre esperaven que es fessin les màscares, la gent estava sola. Va quedar clar que, en el millor dels casos, seria el dia de Sant Valentí abans que hi hagués noves màscares disponibles.

Vaig calcular quantes màscares necessitarien els xinesos. Més tard, vaig haver de refactoritzar-me, ja que es va convertir en una pandèmia mundial. Estava impactat. Segons els meus càlculs, havíem de produir més de 500 milions de màscares al dia. Crec que aquesta va ser una de les raons principals perquè el govern volgués escalfar la gent que necessitaven quedar-se a casa. Em complau notar que la majoria de la gent de la Xina es va quedar a casa.

Però hem de sortir al carrer per sobreviure. Hem de sortir a comprar menjar i, quan sortim, hem de portar una màscara. Però si les màscares falten, què podem fer? Algunes persones van intentar bullir màscares d’eliminació o ruixar-hi alcohol per desinfectar-les. Els professionals mèdics ens van advertir que això pot arruïnar una màscara. Està bé per a una màscara de tela normal, però no funciona per a màscares N95 o PM2.5. Una màscara N95 bloqueja el virus no només per la densitat del filtre, sinó que també ha de carregar-se estàticament per capturar partícules. Poca gent ho sabia abans d’aquesta pandèmia. L’ús d’alcohol dissol la capa mitjana i l’aigua calenta elimina l’electricitat estàtica necessària per fer útil la màscara. L'única manera acceptable de sanejar una màscara és aplicar una llum UVC o aire calent i sec. D’aquesta manera no fa mal tant la màscara perquè no elimina la càrrega estàtica mentre es desinfecten les màscares. L’electricitat encara es dissiparà al cap d’un o dos dies, però encara és una millor protecció que no netejar.

Podríem trobar una manera de recarregar una màscara? Si poguéssim que es desinfectessin i es recarregessin, es podrien renovar com a mínim el 90%. Com més gent ho fes, menys escassetat i pànic podríem tenir durant les primeres etapes d’una pandèmia.

Vaig començar a investigar la possibilitat de fer una petita fàbrica a casa i tenia una idea. Una fàbrica ordinària fa servir epoxi età després de cosir la màscara perquè és més eficient donat el nombre de màscares que produeixen. No poden esterilitzar el drap abans de cosir-lo perquè les màquines contaminarien la màscara. No obstant això, per a ús domèstic, el volum de producció no seria un factor. Potser podem desinfectar completament una màscara usada sense preocupar-nos d’eliminar l’electricitat estàtica i després recarregar-la més tard.

Vaig comprovar el preu de les màquines de càrrega d’electricitat estàtica d’alta tensió i em va decebre. Les úniques que vaig poder trobar eren per a ús industrial. A més de ser massa gran, el preu de les unitats disponibles era cada vegada més car perquè les fàbriques les necessitaven per produir més màscares. Estic segur que hi havia una altra solució a més d’incorporar una màscara a gran escala a casa o al centre comunitari. Havia de fer-lo portàtil, o almenys de mida ordinador, i el vaig fer assequible perquè la gent pogués convertir els seus llocs en petites fàbriques i venir a rescatar-les en les primeres etapes d’una pandèmia.

Així que vaig reunir un equip internacional per ajudar-me. Jo, Kalimov Lok, estic fent els principals experiments i realitzant el prototip. Jason Liang, fabricant de PVCBOT, està atrapat a Yichang, Hubei, a prop de Wuhan, de manera que està fent investigacions i experimentacions de mercat. Torrey Nommesen és un nord-americà que actualment té quarantena a Sud-àfrica i està creant el nostre lloc web i ajudant amb la premsa en anglès per al nostre projecte. Daniel Feng, dissenyador industrial a Guangzhou, treballarà en la finalització del disseny per a la producció un cop construït el prototip. John Lee, professor de Zhongshan, ens està ajudant amb la producció i fabricació. Treballem des del març. Publicarem el nostre progrés en línia a https://maskaidproject.com/ si esteu interessat en seguir el nostre viatge

Subministraments

Components de maquinari

1. entrada d’alimentació d’alta tensió DC 5V i sortida 400KV × 1
2. Mòdul LM2596 Regulador DC-DC 12V / 5V × 2
3. Alimentació de commutació CA 110 / 220V CC 12V 100 watts × 1
4. Alimentació de commutació CA 110 / 220V CC 5V 3,5 watts × 1
5. Ventilador de CC DC 12V 0.6A × 1
6. Escalfador PTC AC 220V 300 watts × 1. Podeu canviar a AC 110V depenent del lloc on visqueu.
7. Sensor de temperatura i humitat DHT11 × 1
8. control de relé DC 5V, 4 connectors × 6
9. Paquet SMD de díode SS14 × 7
10. Paquet SOT-23 triode S8050 × 6
11. 0603 LED 0603 Paquet SMD × 6
12. Paquet SMD de resistència de 300 ohms 0805 × 6
13. Paquet de resistència 1060 ohm 0603 SMD × 6
14. Condensador, paquet SMD de 220 µF × 1
15. Condensador, paquet SMD de 470 µF × 1
16. Condensador 1000 uF paquet SMD × 1
17. Condensador 22 uF 0402 paquet SMD × 2
18. Socket XH2.54 2P × 6
19. Socket XH2.54 3P × 2
20. Connector XH2.54 4P × 1
21. XH2.54 2P wire × 6. 5 són de capçalera simple, 1 són de capçalera doble.
22. XH2.54 filferro 3P × 1
23. XH2.54 4P cable doble capçalera × 1
24. Botó de commutació × 5PH2.0 sòcol 2P × 6
25. PH2.0 2P filferro capçalera única × 6
26. KF-235 Terminal de molla × 8
27. Tub de llum UVC (longitud d'ona inferior a 285 nm) × 2
28. Controlador de tub de llum UVC (admet 2 tubs en 1 controlador) × 1
29. Resistència d’alta tensió de 5,6M ohm × 1
30. 1 ohm 5 watts resistència de ciment × 1
31. Resolució OLED 128 * 64, interfície IIC × 1
32. Taula MCU LGT8F328P × 1. Taula compatible Arduino nano i faig servir Arduino IDE per programar-la. Això necessita una biblioteca de taulers. Podeu fer servir arduino nano ordinari en lloc d’ell.
33. No teixit de fibra de carboni × 1 peça gran
34. Paper d'alumini × 1 (mida gran)
35. cinta adhesiva doble (mida gran). Podeu utilitzar una cinta adhesiva.
36. Una mica de cinta d’escuma
37. Xarxa de plàstic
38. Velcro
39. un petit tros d'imant fort
40. Reed Switch, SPST-NO × 1
41. Filferro × 20
42. Presa de 2,54 pins (15P) × 2
43. Cable 3P (60 ~ 80cm de llarg) × 1
44. Barra d'angles de plàstic de 6 metres de llargada
45. Angle de plàstic triangle × 4
46. Presa de corrent altern AC-01 × 1
47. Cable d'alimentació de xarxa, 14 AWG × 1
48. Filferro de 18 AWG aproximadament 1 metre
49. Pin de pas de 5,08 mm × 2, 1 és 2P, un altre és 3P.
50. Tauler buit de PP × 5. Mida de 50 * 50 cm, gruix de 5 mm
51. Tauler buit de PC × 3. És millor que l'estructura dins del tauler sigui com un rusc. Mida de 50 * 50 cm, gruix de 12 mm.
52. Bomba submergida × 1. Amb tub de goma.
53. Interruptor del termòstat × 1. Temperatura de reacció de 100/70 graus centígrads.
54. Dispositiu de protecció ESD ESD5B5.0ST1G × 30. Protegiu la placa de control perquè la càrrega estàtica no la sorprengui.

Eines de programari

ID Arduino, LCEDA,

Eines manuals i màquines de fabricació

Soldador

Fil de soldadura, sense plom

Decapant i tallador de filferro, filferro sòlid i encallat de 30-10 AWG

tallador de paper

Tallador làser

Mesurador electrostàtic (s’utilitza per mesurar la càrrega estàtica de la superfície que queda).

Pas 1: abans de construir, vegem alguns fets

Factors que afecten la protecció de les màscares

Mida dels porus de filtració: a causa de la mida dels forats microscòpics de les màscares, flueix aire, però les gotes d’aigua i les partícules de pols estan bloquejades. Però només es poden protegir unes hores abans de bloquejar-les i deixar de ser transpirables.

Material: les màscares N95 es fabriquen amb el que s’anomena no teixit bufat per electret. Quan es fa bufat per fusió, s’ha de carregar. Però si netegeu aquestes màscares amb alcohol o desinfectant, arruïnarà la fibra. L’aigua neta no fa malbé la fosa buida, sinó que extreu la càrrega electrostàtica restant.

Càrrega estàtica: petites partícules de l’escala conegudes com PM2.5 o PM0.3 poden cabre a través dels porus del teixit. Per aturar aquestes partícules, s’aplica una càrrega electrostàtica a la capa no teixida de màscares mèdiques bufada per fusió. La càrrega estàtica atrau minúscules partícules com a boira, bacteris i virus, de manera que s’uneixen a la fibra alhora que permeten el flux d’aire. Aquesta és la diferència entre les màscares mèdiques i les màscares normals de tela. No obstant això, el vapor d’aigua que prové de la humitat normal de l’aire, de la respiració i del dolç pot allunyar la càrrega. Aquest és un dels motius pels quals els experts ens diuen que ens canviem les màscares cada 4 hores.

Quin és el nostre procés?

1. Rentem suaument les màscares usades o els respiradors N95 sense detergent. Això elimina la brutícia, la suor i la resta de càrrega.

2. Assecem màscares amb 56 ~ 70ºC d'aire durant 30 minuts. Això es basa en articles científics que mostren que COVID-19 s’elimina per sobre dels 56ºC.

3. També apliquem llum UVC al mateix temps o després del procés d'assecat.

4. Recarregem les màscares amb un camp elèctric d’alta tensió. Aquest és el propòsit principal de la nostra màquina. Volem reduir la mida d’una màquina electret industrial a una mida d’escriptori perquè cada família o centre comunitari pugui carregar les seves màscares.

Per què les fàbriques de màscares no poden fer més màscares?

Bé, deixeu-me explicar-vos una història real que va passar a la Xina. El govern va advertir a la gent que no comprés cap màscara nova abans del 14 de febrer. La raó és que, tot i que cada màscara només triga mig segon a cosir-se i després a esterilitzar-se 4 o 5 hores, es triguen fins a 2 setmanes a dissipar-se i a utilitzar-se amb seguretat. Això es deu al fet que utilitzen vapor d'òxid d'etilè que necessita temps perquè el gas tòxic es dissipi abans de vendre's.

És difícil per a les fàbriques canviar el seu procés ràpidament, ja que estan dissenyades per a la producció en massa. No utilitzen rentat d’aigua calenta perquè extreu la càrrega. No utilitzen tractament d’aire calent ni UVC, ja que es necessita espai i equipament nou. Utilitzen vapor d’òxid d’etilè perquè no afecta la càrrega, però elimina els bacteris contaminats durant la producció. És més eficient i redueix el cost de produir màscares. En aquesta crisi, 15 dies d’espera ens semblen 15 anys. Com que no necessiteu l'escala d'una fàbrica, podem reduir les enormes màquines que utilitzarien. Com que podem tornar a aplicar la càrrega estàtica, no ens hem de preocupar de perdre la càrrega mentre fem un sanejament. I no necessitem hordar màscares perquè es poden renovar una i altra vegada.

Abans de construir, vegem alguns fets

A la imatge 1, era una màscara antiga. Vaig fer servir un comptador estàtic per comprovar-ho. És gairebé inútil. La càrrega estàtica era baixa.

A la imatge 2, una nova màscara hauria de tenir estàtica com aquesta. Vaig fer un experiment de recàrrega. Podeu descarregar el fitxer adjunt de vídeo en brut.

A la imatge 3, podeu veure el resultat d’una màscara d’eliminació recarregada. I és sorprenent que la màscara recarregada pugui tenir una càrrega estàtica molt més forta que una de nova. Al meu entendre, es deu al procés de fabricació de màscares. Un retard de dues setmanes abans d’enviar-lo i, per als usuaris finals, això pot debilitar la càrrega estàtica de les màscares.

Pas 2: disseny del recinte

Vaig construir el prototip amb taules buides de PP, ja que són lleugeres i impermeables. No obstant això, a causa de l'aire calent que pot suavitzar les taules a l'interior, vaig fer els tres pisos del centre amb taulers buits de PC. No us haureu de preocupar pel recinte exterior, ja que les taules es poden refredar per aire exterior.

A continuació us mostro la mida que preparareu. El tallador de paper és prou agut per tallar taulers de PP. Podeu utilitzar un tallador làser si voleu ser més net i ràpid.

En primer lloc, necessitem taules buides de PP. Tenen un gruix de 5 mm.

Les parts grogues i negres són angles i triangles jplàstics.

La quarta imatge és el tauler de control i visualització. La mida dels forats depèn del botó OLED i. (L'últim té cinc forats rodons en lloc de les 4 imatges anteriors, ja que el meu company d'equip va suggerir fermament un botó de restabliment)

A la imatge 5, aquesta placa manté la posició de la xarxa de plàstic, que conté màscares al seu interior.

La imatge 6 mostra l'aspecte del tauler buit del PC. És fort i té una resistència a 100ºC de calor. En realitat, pot superar els 100ºC. És més gruixut que el tauler buit de PP que hem utilitzat i fa uns 12 mm de gruix. Necessitem 3 peces de 45 x 45cm.

Hi ha un calaix de PP, que serveix per rentar tancs. En aquesta mida, hi podem posar 6 màscares. Per descomptat, podeu posar més, ja que les màscares quirúrgiques són primes. Per als respiradors N95, és millor que utilitzeu els passos esmentats a la xarxa de plàstic més tard per prémer-los per estalviar espai. No us preocupeu, prémer els respiradors N95 no els perjudicarà les fibres.

Vaig utilitzar barres angulars de plàstic impreses en 3D en lloc de les que vaig trobar més endavant a Internet mentre participàvem al MIT Hackathon Challenge "Africa Takes on COVID-19". Utilitzar angles de plàstic reals serà més barat, però es necessita temps per aconseguir-ho.

Després vaig col·locar taulers de ruscs de PC al terra de cada capa. Aquests taulers eren més resistents que els taulers buits de PP i poden suportar l’aire calent sense haver de preocupar-se per la integritat estructural. Tot i això, és més car, de manera que només he utilitzat 3 peces, cadascuna de 45 x 45 cm i 12 mm de gruix. Les taules PP mostrades anteriorment funcionen bé a l’exterior de la caixa perquè poden mantenir la seva força ja que estan exposades a un aire més fresc fora de la caixa.

Pas 3: Com funciona la recàrrega estàtica?

El principi principal de la nostra caixa és que renova les màscares a causa de la recàrrega electrostàtica. Bàsicament vaig construir una màquina electret reduïda. Aquest és l’origen de la idea del projecte Mask Aid Project. Com que les fibres bufades per fusió eren escasses a la primera etapa del brot, algunes persones van començar a pensar sobre com reutilitzar les màscares de rebuig. Vam experimentar amb moltes maneres de recarregar estàtiques a les màscares antigues. Hi ha massa per esmentar aquí, així que em centraré en el resultat final. (Mireu la nostra història al lloc web de Mask Aid Project si teniu curiositat.)

La primera imatge mostra com es fabrica el material de capa mitjana de les màscares a una fàbrica: el voltatge de la màquina arriba a uns 120 quilovolts. Mitjançant un procés anomenat ruptura dielèctrica, la fibra al centre del condensador es carrega. Tècnicament, no és una avaria completa perquè no pot haver-hi cap espurna o la màquina podria cremar la fibra. Com a part, una part clau del procés és l'ús d'una "electro-corona", de manera que bromejem en privat que estem lluitant contra "Corona vs Corona".

Com que parlem d’alta tensió, alguns poden preocupar-se per la seva seguretat. En primer lloc, no el tocaràs. En segon lloc, no podem tenir màquines gegantines cares, potents i assegudes a la nostra sala d’estar. En tercer lloc, la llei de Joule és increïble! Augmentem de 5V a 400KV, de manera que el corrent és massa baix per ser fatal. Els tasers són molt més perillosos.

L’electro-corona és un mitjà feliç entre un desglossament dialèctic complet i un circuit obert. Amb la llei d’Ohm i algunes dades que vaig trobar en línia, vaig seleccionar una resistència d’alta tensió d’uns 5 o 6 milions d’ohms. Això pot controlar el corrent mentre evita les espurnes. La segona imatge mostra com són les resistències d’alt voltatge.

La tercera imatge és un generador d’alta tensió. Els cables vermells i verds són les entrades positives i negatives. Necessiteu un mesurador estàtic per conèixer la càrrega de sortida. És barat i es pot estalviar molt (Tasers, mosquits). No obstant això, a partir de la crisi del COVID-19, vaig saber que és molt car als EUA i a Europa. La majoria són importats de la Xina i són realment econòmics. (Un fet curiós que els agricultors de la Xina l’utilitzen per portar animals de tornada a casa).

Quan està encès, el seu cos s’escalfa ja que crea un curtcircuit proper. El mòdul no s'ha dissenyat per funcionar d'aquesta manera. Va ser dissenyat per funcionar només uns segons a la vegada. Necessitàvem que funcionés contínuament, de manera que el vam piratejar.

Posem una resistència ceràmica d’1 ohm entre la potència i l’entrada positiva.

Com a resultat, la modificació del circuit serà la darrera imatge.

Pas 4: Construir pols de descàrrega

Al començament del brot, estava explorant opcions sobre els materials que podia utilitzar en els meus prototips. Les peces no es podrien restringir ni ser massa costoses. Una frustració es va produir amb els pinzells de descàrrega disponibles al mercat. Eren efectius, però fabricaven amb fibra de carboni, de manera que eren cars. A més, a causa de la necessitat augmentada de màquines per fabricar màscares, el seu preu era aproximadament 50 vegades normal.

Així que vaig haver de canviar la meva perspectiva. Les persones que treballen a la indústria dels xips IC estan molt preocupades per l'estàtica, ja que podria espatllar el producte. Utilitzen moltes maneres de protegir-se d’una càrrega estàtica. El material que utilitzen com a conductor no és tan bo com el metall, però treu contínuament la càrrega estàtica. Hem trobat que el material era molt més assequible si sabeu com piratejar-los. Podeu trobar aquest material al B. O. M. llista d'aquest instructable.

Vaig fer dues taules de descàrrega (una de color negre perquè em vaig quedar sense la cinta adhesiva blanca). Finalment, vaig enterrar filferro sota ells com a connexió.

Pas 5: construcció del mòdul del ventilador d’aire calent

Per què no utilitzar un assecador? Al principi, els experts van suggerir que havíem d’utilitzar assecadors per desinfectar les màscares. Tanmateix, també van observar que la gent no els hauria d’utilitzar massa temps, ja que podria danyar els assecadors. A més, molta gent no té prou paciència per mantenir un assecador durant mitja hora. A més, el control de temperatura dels assecadors no és tan exacte. Un cop s’escalfa, l’aire podria fondre les màscares d’eliminació.

Per tant, en vam construir un que es mostra a la imatge 1. Escalfar una capa tan gran requeriria massa energia. Vam triar un escalfador PTC com el que trobeu a les unitats de corrent altern. El combinem amb un ventilador sense escombretes de CC, que era força potent a 12V 0.6A. Vaig utilitzar alguns cargols per fixar PTC al ventilador, que la imatge 2 mostra el detall.

Teníem dues maneres de controlar la temperatura: una soldant un termòstat del PTC, una altra mitjançant un sensor DHT11 per indicar a la MCU quan s’ha d’aturar la unitat de calefacció. Els he utilitzat tots dos.

Pas 6: tractament UVC

La radiació UVC mata bacteris i virus. Molta gent coneix aquesta tecnologia. El problema és que poques persones coneixen la diferència entre UVA, UVB i UVC. Alguns pensen que són iguals. És per això que hi havia llums UVC falses al mercat quan va començar el brot. En el nostre projecte, només confiem en UVC, a diferència del tipus de llum que utilitzen les màquines de polir ungles.

Una vegada més, he tingut algunes decisions difícils. Sabíem que hi havia tres maneres de produir UVC, la més comuna és el càtode calent (HCFL), més rara és el càtode fred (CCFL) i, després, hi ha el LED UVC. Pel que fa al medi ambient i al transport, originalment semblava que el LED UVC era la millor opció. Però finalment vam triar CCFL per molts motius. Com he dit abans, no volíem peces que estiguessin restringides o que tinguessin un preu excessiu. Es va investigar molt sobre com ens vam establir en CCFL.

Vaig instal·lar dos tubs a la caixa, un al terra de la capa mitjana i un altre al sostre. Vaig enganxar uns clips de filferro per subjectar els tubs.

Els tubs UVC de càtode fred i la placa de controladors eren de baix cost, però encara eren potents. Funcionen a 12V i consumeixen 10 watts de potència total. Un article científic va dir que l'exposició UVC de 15 minuts a les superfícies pot matar gairebé tots els bacteris. Vam decidir que era bo aparellar-lo amb aire calent.

P. S. El fil d'origen dels tubs era massa curt, de manera que hem de tallar i soldar cables més llargs per estendre'ls.

Pas 7: Funció de rentat

Podeu preguntar-vos, per què rentar la màscara si s’esborra que quedi tota la càrrega estàtica?

El rentat és opcional. En primer lloc, no ens preocupem per la pèrdua de càrrega estàtica perquè podem recarregar-la més endavant. El propòsit principal de rentar màscares quirúrgiques o respiradors N95 no és eliminar els bacteris, sinó eliminar la pols que bloqueja el flux d’aire. La càrrega estàtica no només s’adhereix als virus, sinó també a petits detalls de pols. El tractament de l’aire calent pot matar bacteris, però no pot eliminar la pols. La suor i els greixos humans també bloquegen l’aire, de manera similar a com es forma l’acne a les cares. Després de llegir les propietats materials del bufat fos, l'aigua era la millor opció assequible. Pot dissoldre sals minerals i taques solubles i rentar els detalls insolubles quan la càrrega estàtica hagi desaparegut. Però, més que remullar-vos, cal que flueixi aigua. Vaig fer servir una petita bomba submergible i un tros curt de mànega de plàstic. Vaig posar un tros de cinta adhesiva de doble cara a la bomba per fixar-la a la paret del dipòsit d’aigua. També he ampliat els cables per fer uns 50 cm més.

Si voleu un millor rentat, us proposo posar-hi un escalfador. Això ajuda a matar els bacteris i a dissoldre les taques. Seria una gran ajuda als països freds. Recordeu afegir un sensor o un termòstat per controlar la temperatura de l’aigua.

Pas 8: Altres accessoris

Necessiteu dues peces de xarxa de plàstic, que figuren a la llista de materials, per mantenir les màscares al seu lloc mentre es renten i bufen. Els respiradors N95 es poden aixafar perquè s’adaptin a la xarxa i sense danyar-los. Necessiteu uns tirants amb cremallera lligats a un costat per fer una frontissa perquè pugui actuar com a xarxa.

L’exposició als UVC és perjudicial per als humans, de manera que necessitem una porta per bloquejar-la. Vaig arribar a una solució senzilla. Vaig tallar un tros de tauler buit de PP de 45 x 14 cm. He forat 4 forats de 4 mm de diàmetre cadascun a 4 cantonades i hi he posat 4 reblons de plàstic. El tauler es pot col·locar entre els buits del tauler buit del PC. Finalment, enganxo una mica de velcro als dos costats de la caixa i a la porta per tapar-la. Semblava aspre, però funcionava. Podeu actualitzar-lo amb un interruptor de frontissa o canya amb imants per fer-lo més segur com una porta de microones.

Vaig col·locar un botó OLED i 5 botons de pressió (quatre funcions i un restabliment d'emergència) al tauler del tauler. Tots els botons es van soldar amb cables XH2.54 2P. L’OLED necessitava un cable de doble capçal XH2.54 4P per connectar-se.

Pas 9: Taulers de control

Aquest prototip necessitava moltes petites actualitzacions per funcionar millor, així que vaig deixar alguns connectors a la placa. Eren: interruptor de la porta, un sensor de temperatura per al dipòsit d’aigua i dues entrades analògiques més. Com que hi ha una gran possibilitat d’errors causats per la càrrega electrostàtica (que també genera molt ió a l’aire), hi ha un munt de peces de protecció contra l’ESD a la placa. A més, trigo tres dies a esperar el tauler dels fabricants de PCB, una mica més del previst a causa dels efectes secundaris del COVID-19.

Vaig utilitzar LCEDA per dibuixar el tauler. Pic2 mostra la interpretació en 3D. A causa de la manca d'algunes biblioteques de components, hi ha 2 espais en blanc. Una és la font d'alimentació de 110 V / 220 V CA a 5 V CC, situada a l'extrem superior dret del tauler. Un altre són els mòduls LM2596 apilats en dos. Podeu veure l’aspecte real del tauler a la imatge 3.

La imatge 4 és la font d'alimentació de commutació AC-DC 110 / 220V a 12V. Hi ha tres tipus d’alimentació en aquest dispositiu: l’alimentació de CA, 12 V CC i 5 V CC. Per raons d’estabilitat, he posat un altre mòdul AC-DC 5V especialment per a MCU, sensors i controls de relés. Estaven aïllats elèctricament dels altres actuadors.

El tauler d’alta tensió s’ha de col·locar allunyat de les altres plaques. Quan estigui engegat, sentireu un so brunzit com un mosquit. Aquesta és la descàrrega d’electro-corona. Pic 5 i Pic 6 són panells d’alta tensió.

La darrera imatge mostra totes les funcions connectades al tauler.

Pas 10: prova d'execució

Vegem com s'utilitza el quadre del vídeo 1.

He comprat un metre PM2,5, que abans feia servir la decoració de la casa. He provat diverses vegades. Els vídeos en brut mostren el resultat de la prova. El dígit groc és el valor PM2,5.

Vídeo 2: antiga màscara sense netejar ni recarregar

Vídeo 3: prova de màscara rentada PM2.5 sense recarregar. Es va comportar pitjor que una antiga màscara.

Vídeo 4: prova de màscara rentada PM2.5 després de la recàrrega. Va recuperar la capacitat de bloquejar aerosols i partícules diminutes.

Pas 11: fitxers adjunts

Aquí us comparteixo el codi i l'esquema. Necessiteu el disseny 123D per obrir el fitxer de croquis o maquetes.

Pas 12: alguna cosa que voleu dir

A mesura que la pandèmia encara empitjora el món, volem compartir i proporcionar el kit per ajudar les persones. Hem llançat un crowdfunding i volem esbrinar quanta gent ho necessita.

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

A la campanya, hi ha un altre tipus de Mask Reborn Box. Aquí us mostro el treball de Jason, vídeo de prova Semi-PMRB PM0.3.