Maskas atdzimšanas kaste: jauna dzīve vecām maskām: 12 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:52

Mēs izveidojām mājās pieejamu komplektu, lai pagarinātu masku kalpošanas laiku, lai jūs varētu pievienoties cīņai pret pandēmiju, palīdzot savai kopienai

Ir pagājuši gandrīz pieci mēneši, kopš radās ideja atjaunot izlietotās maskas. Lai gan šodien vairākās valstīs Covid-19 nešķiet nopietns, lielākā daļa pasaules joprojām cieš ne tikai no ķermeņiem, bet arī no sabiedrības struktūras. Šeit es atsaucos uz dažiem ierakstiem no mūsu projekta vietnes Mask Aid Project, lai pastāstītu, kāpēc mēs to sākām.

Masku palīdzības projekta komanda:

Kalimovs Loks

Džeisons Leongs

Torrey Nommesen

Džons Lī

Daniels Fengs

Halima Ouatab

Paldies ķīniešu inženierzinātņu akadēmiķim doktoram Jianam-Fengam Čenam un viņa komandas locekļiem. Mēs savu procesu pamatojām uz viņu ziņojumu par to, kā droši atkārtoti izmantot vienreizējās lietošanas maskas. Tas ir tas pats progress, ko izmanto Nacionālais biotehnoloģijas informācijas centrs. (Skatīt 2. attēlu)

Eksperti no Danas Makenzijas baltās grāmatas N95 maskas atkārtotas izmantošanas, kurā iekļauti profesora Jian-Feng Chen un Pekinas Ķīmiskās tehnoloģijas universitātes kolēģu pētījumi. Vēl viens noderīgs informācijas avots, kas mums palīdzēja apstiprināt mūsu procesu, ir Stenfordas baltā grāmata Vai N95 respiratorus var atkārtoti izmantot pēc dezinfekcijas ? Un cik reizes? autori: Lei Liao, Wang Xiao, Mervin Zhao, Xuanze Yu.

Paldies manam komandas biedram Torrey Nommesen. Bez viņa gramatikas labošanas un izpausmes veidiem es nevarētu dalīties ar visu saturu angļu valodā runājošā veidā.

Ja vispirms vēlaties izlasīt “kā būvēt”, varat izlaist šo daļu un pāriet uz materiālo daļu.

Dzimusi Ideja

Kalimovs Loks (atsauce no

Kad mana valsts izsludināja ārkārtas situāciju, man bija slikta sajūta, ka nevarēju pielikt pirkstu. Es toreiz īsti nevarēju apņemt galvu - biju miglā. Tas bija 2020. gada 23. janvāris.

Nākamajā dienā mana māte ieradās Šanhajā no Ungārijas, lai kopā ar mani svinētu Pavasara svētkus. Kad es viņu paņēmu Pudunas lidostā, viņai bija uzlikta sejas maska. Nākamajā dienā mēs dzirdējām, ka valdība ir noteikusi karantīnu. Mana māte bija bioloģijas skolotāja Makao, tāpēc viņa saprata, ka situācija var kļūt ļoti nopietna, jo Makao ir vislielākais iedzīvotāju blīvums pasaulē. Viņa arī zināja, ka būs ļoti grūti noteikt, kurš vīrusa nesējs, ja vien viņi nav diagnosticēti. Maskas nēsāšana bija ne tikai, lai pasargātu sevi, bet arī citu drošību. Tāpēc viņa pēc divām dienām atgriezās Makao, lai man iegūtu apmēram 70 maskas. Viņa tos nopirka Ungārijā, bet uz tiem bija uzraksts “Ražots Ķīnā.” Pateicoties mammai, es varēju pakļauties Ķīnas likumiem un karantīnas laikā doties ārā ar masku. Vēlāk es varēju izmantot šīs maskas testēšanai.

Tā kā cilvēki daudz ilgāk palika mājās nekā iepriekš, viņi daudz uzzināja par vīrusu no TV un interneta. Man lēnām kļuva skaidrs, kāda bija iepriekšējā sliktā sajūta: lai gan Ķīnā bija vairāk inficētu cilvēku nekā jebkur citur, tā drīz kļūs par pasaules mēroga pandēmiju. Ķīna ir lielākais sejas masku ražotājs pasaulē, un lielākā daļa no tām ir izgatavotas Sjantao, pilsētā, kas atrodas blakus Uhānai. Pasaules masku piedāvājums nāca no epidēmijas nulles.

Cilvēki sāka jautāt: “Cik grūti varētu būt maskas izgatavošana?” Mēs drīz vien uzzinājām: mašīna var uzšūt masku pus sekundē, bet paiet nedēļa vai dažreiz pat līdz pusmēnesim, lai viņi būtu gatavi izmantot. Maskas jāsterilizē ar epoksīda etāna gāzi, un pēc tam maska dabiski jāizvēdina pirms nosūtīšanas. Gaidot masku izgatavošanu, cilvēki bija vieni. Kļuva skaidrs, ka labākajā gadījumā būtu Valentīna diena, pirms būtu pieejamas jaunas maskas.

Es aprēķināju, cik masku vajadzēs ķīniešiem. Vēlāk man vajadzēja atjaunoties, jo tā kļuva par globālu pandēmiju. ES biju šokēts. Pēc maniem aprēķiniem mums vajadzēja saražot vairāk nekā 500 miljonus masku dienā! Es domāju, ka tas bija galvenais iemesls, kāpēc valdība vēlējās sasildīt cilvēkus, ka viņiem jāpaliek mājās. Man ir prieks atzīmēt, ka lielākā daļa cilvēku Ķīnā palika mājās.

Bet mums jāiziet ārā, lai izdzīvotu. Mums jāiet ārā, lai nopirktu pārtiku, un, dodoties ārā, mums jāvalkā maska. Bet, ja masku trūkst, ko mēs varam darīt? Daži cilvēki mēģināja uzvārīt iznīcināšanas maskas vai izsmidzināt uz tām spirtu, lai tās dezinficētu. Medicīnas speciālisti mūs brīdināja, ka tas var sabojāt masku. Tas ir labi parastajai auduma maskai, bet tas nedarbojas N95 vai PM2.5 maskām. N95 maska bloķē vīrusu ne tikai filtra blīvuma dēļ, bet arī tai jābūt statiski uzlādētai, lai uztvertu daļiņas. Ne daudzi cilvēki to zināja pirms šīs pandēmijas. Alkohola lietošana izšķīdina vidējo slāni, un karstais ūdens noņem statisko elektrību, kas nepieciešama, lai maska būtu noderīga. Vienīgais pieņemamais maskas dezinfekcijas veids ir uzklāt UVC gaismu vai karstu, sausu gaisu. Tādā veidā tas tik ļoti nebojā masku, jo nenoņem statisko lādiņu, kamēr maskas tiek dezinficētas. Elektroenerģija joprojām izkliedēsies pēc vienas vai divām dienām, taču tā joprojām ir labāka aizsardzība nekā vispār dezinficēšana.

Tātad, vai mēs varētu atrast veidu, kā uzlādēt masku? Ja mēs varētu tos dezinficēt un uzlādēt, tos varētu atjaunot vismaz par 90%. Jo vairāk cilvēku to darīja, jo mazāk mēs varētu izjust trūkumu un paniku pandēmijas pirmajos posmos.

Es sāku pētīt iespēju izveidot nelielu rūpnīcu mājās, un man bija ieskats. Parasta rūpnīca pēc maskas uzšūšanas izmanto epoksīda etānu, jo tā efektivitāte ir lielāka, ņemot vērā to ražoto masku skaitu. Viņi nevar sterilizēt audumu pirms šūšanas, jo mašīnas piesārņotu masku. Tomēr lietošanai mājās ražošanas apjoms nebūtu faktors. Varbūt mēs varam pilnībā dezinficēt izmantoto masku, neuztraucoties par statiskās elektrības noņemšanu un pēc tam to atkārtoti uzlādēt.

Pārbaudīju augstsprieguma statiskās elektrības uzlādes iekārtu cenu un biju vīlies. Vienīgie, ko varēju atrast, bija rūpnieciskai lietošanai. Papildus tam, ka pieejamo vienību cena bija pārāk liela, tās kļuva arvien dārgākas, jo rūpnīcām tās bija vajadzīgas, lai ražotu vairāk masku. Es biju pārliecināts, ka ir arī cits risinājums, kā nest pilna mēroga masku mājās vai kopienas centrā. Man vajadzēja padarīt to pārnēsājamu vai vismaz darbvirsmas izmēru, un man vajadzēja padarīt to pieejamu, lai cilvēki varētu pārvērst savas vietas par sīkām rūpnīcām un nākt glābt pandēmijas sākuma stadijā.

Tāpēc es sapulcināju starptautisku komandu, lai man palīdzētu. Es, Kalimovs Loks, veicu principiālos eksperimentus un veidoju prototipu. Jason Liang, PVCBOT ražotājs, ir iesprostots Yichang, Hubei, netālu no Uhaņas, tāpēc viņš veic tirgus izpēti un eksperimentus. Torrey Nommesen ir amerikānis, kurš pašlaik atrodas karantīnā Dienvidāfrikā un veido mūsu vietni un palīdz mūsu projektam angļu valodā. Daniels Fengs, rūpnieciskais dizainers Guandžou, strādās pie dizaina izstrādes pabeigšanas ražošanai pēc prototipa uzbūvēšanas. Džons Lī, Džonsanas profesors, palīdz mums ražošanā un ražošanā. Mēs strādājam kopš marta. Mēs publicēsim savu progresu tiešsaistē vietnē https://maskaidproject.com/, ja jūs interesē mūsu ceļojuma sekošana

Piegādes

Aparatūras komponenti

1. augstsprieguma pastiprinātāja līdzstrāvas 5V ieeja un 400KV izeja × 1
2. LM2596 modulis DC-DC 12V/5V regulators × 2
3. Pārslēgšanās barošanas avots AC 110/220V DC 12V 100 vati × 1
4. Pārslēgšanās barošanas avots AC 110/220V DC 5V 3,5 vati × 1
5. Līdzstrāvas ventilators DC 12V 0,6A × 1
6. PTC sildītājs AC 220V 300 vati × 1. Jūs varat mainīt uz maiņstrāvu 110 V atkarībā no dzīvesvietas.
7. DHT11 temperatūras un mitruma sensors × 1
8. releja līdzstrāvas 5V vadība, 4 savienotāji × 6
9. SS14 diode SMD pakete × 7
10. S8050 triode SOT-23 pakete × 6
11. 0603 LED 0603 SMD pakete × 6
12. 300 omu rezistors 0805 SMD pakete × 6
13. 10K omu rezistors 0603 SMD pakete × 6
14. Kondensators, 220 µF SMD iepakojums × 1
15. Kondensators, 470 µF SMD iepakojums × 1
16. Kondensators 1000 uF SMD pakete × 1
17. Kondensators 22 uF 0402 SMD pakete × 2
18. XH2.54 2P ligzda × 6
19. XH2.54 3P ligzda × 2
20. XH2.54 4P ligzda × 1
21. XH2.54 2P vads × 6. 5 ir vienas galvenes, 1 ir divkāršs.
22. XH2.54 3P vads × 1
23. XH2.54 4P vadu dubultā galvene × 1
24. Slēdža poga × 5PH2.0 2P ligzda × 6
25. PH2.0 2P stieples viena galvene × 6
26. KF-235 atsperes terminālis × 8
27. UVC gaismas caurule (viļņa garums īsāks par 285 nm) × 2
28. UVC gaismas caurules vadītājs (atbalsta 2 caurules uz 1 draivera) × 1
29. 5,6 M omu augstsprieguma rezistors × 1
30. 1 omi 5 vatu cementa rezistors × 1
31. OLED 128*64 izšķirtspēja, IIC interfeiss × 1
32. LGT8F328P MCU plate × 1. Ar Arduino nano saderīga tāfele un es izmantoju Arduino IDE, lai to ieprogrammētu. Tam nepieciešama dēļu bibliotēka. Tā vietā varat izmantot parasto arduino nano.
33. Oglekļa šķiedras neaustas × 1 liels gabals
34. Alumīnija folija × 1 (liels izmērs)
35. dubultā līmlente (liels izmērs). Tā vietā varat izmantot kādu līmlenti.
36. Kaut kāda putu lente
37. Plastmasas tīkls
38. Velcro
39. mazs spēcīga magnēta gabals
40. Niedru slēdzis, SPST-NO × 1
41. Stiepļu skava × 20
42. 2,54 kontaktu ligzda (15P) × 2
43. 3P vads (60 ~ 80 cm garš) × 1
44. Plastmasas leņķu stienis 6 metrus garš
45. Trīsstūra plastmasas leņķis × 4
46. Maiņstrāvas kontaktligzda AC-01 × 1
47. Tīkla strāvas vads, 14 AWG × 1
48. 18 AWG vads apmēram 1 metrs
49. 5,08 mm piķa tapa × 2, 1 ir 2P, cits ir 3P.
50. PP doba dēlis × 5. 50*50 cm izmērs, 5 mm biezums
51. PC doba dēlis × 3. Dēļa iekšpusē esošajai struktūrai labāk ir jābūt stropam līdzīgai. 50*50 cm izmērs, 12 mm biezums.
52. Iegremdējams sūknis × 1. Ar gumijas cauruli.
53. Termostata slēdzis × 1. Reaģējošā temperatūra 100/70 grādi pēc Celsija.
54. ESD aizsardzības ierīce ESD5B5.0ST1G × 30. Aizsargājiet vadības paneli, lai tā netiktu šokēta ar statisko lādiņu.

Programmatūras rīki

Arduino IDE, LCEDA,

Rokas instrumenti un izgatavošanas mašīnas

Lodāmurs

Lodēšanas stieple, bez svina

Stiepļu noņēmējs un griezējs, 30-10 AWG cietie un vītņu vadi

papīra griezējs

Lāzera griezējs

Elektrostatiskais skaitītājs (izmanto, lai izmērītu statisko lādiņu virspusē.)

1. solis: Pirms būvniecības apskatīsim dažus faktus

Faktori, kas ietekmē masku aizsardzību

Filtrācijas poru izmērs - Pateicoties mikroskopisko caurumu lielumam maskās, gaisa plūsmas, bet ūdens pilieni un putekļu daļiņas ir bloķētas. Bet kārba var aizsargāt tikai dažas stundas, pirms tās ir aizsprostotas un vairs nav elpojošas.

Materiāls - N95 maskas tiek izgatavotas, izmantojot tā saukto elektrolīta kausētu pūšamo neausto materiālu. Kad tiek izgatavots kausēts, tas ir jāuzlādē. Bet, ja jūs tīrāt šīs maskas ar spirtu vai dezinfekcijas līdzekli, tas sabojā šķiedru. Tīrs ūdens nesabojā kausējuma izpūsto, bet izvelk atlikušo elektrostatisko lādiņu.

Statiskais lādiņš - caur auduma porām var ietilpt sīkas daļiņas, kas pazīstamas kā PM2.5 vai PM0.3. Lai apturētu šīs daļiņas, medicīnisko masku neaustajam kausētajam slānim tiek uzlikts elektrostatiskais lādiņš. Statiskais lādiņš piesaista sīkas daļiņas, piemēram, smogu, baktērijas un vīrusus, tāpēc tās piestiprinās pie šķiedras, vienlaikus nodrošinot gaisa plūsmu. Šī ir atšķirība starp medicīniskajām maskām un parastajām auduma maskām. Tomēr ūdens tvaiki, kas rodas no normāla gaisa mitruma, mūsu elpas un mūsu salduma, var noņemt lādiņu. Tas ir viens no iemesliem, kāpēc eksperti liek mums nomainīt maskas ik pēc 4 stundām.

Kāds ir mūsu process?

1. Izmazgājam izmazgātas maskas vai respiratorus N95 bez mazgāšanas līdzekļa. Tas noņem netīrumus, sviedrus un atlikušo lādiņu.

2. Mēs maskas žāvējam ar 56 ~ 70ºC gaisu 30 minūtes. Tas ir balstīts uz zinātniskiem rakstiem, kas parāda, ka COVID-19 tiek likvidēts virs 56ºC.

3. Mēs arī uzklājam UVC gaismu vienlaicīgi vai pēc žāvēšanas.

4. Mēs uzlādējam maskas ar augstsprieguma elektrisko lauku. Tas ir mūsu mašīnas galvenais mērķis. Mēs vēlamies samazināt rūpniecisko elektrētu mašīnu līdz darbvirsmas izmēram, lai katra ģimene vai kopienas centrs varētu uzlādēt savas maskas.

Kāpēc masku rūpnīcas nevar izgatavot vairāk masku?

Nu, ļaujiet man jums pastāstīt patiesu stāstu, kas notika Ķīnā. Valdība brīdināja cilvēkus nepirkt šīs jaunās maskas pirms 14. februāra. Iemesls ir tāds, ka, lai gan katras maskas šūšana prasa tikai pussekundi un pēc tam 4 vai 5 stundas, lai to sterilizētu, sterilizējošo tvaiku izkliedēšana un lietošana ir droša. Tas ir tāpēc, ka viņi izmanto etilēna oksīda tvaikus, kuriem ir vajadzīgs laiks, lai toksiskā gāze izkliedētos pirms pārdošanas.

Rūpnīcām ir grūti ātri mainīt savu procesu, jo tās ir paredzētas masveida ražošanai. Viņi neizmanto mazgāšanu ar karstu ūdeni, jo tā izlādējas. Viņi neizmanto karstu gaisu vai UVC apstrādi, jo tas prasa vietu un jaunu aprīkojumu. Viņi izmanto etilēna oksīda tvaikus, jo tas neietekmē lādiņu, bet novērš baktēriju piesārņojumu ražošanas laikā. Tas ir efektīvāks un samazina masku izgatavošanas izmaksas. Šajā krīzē 15 dienas, gaidot mūs, jūtas kā 15 gadi. Tā kā jums nav vajadzīgs rūpnīcas mērogs, mēs varam samazināt milzīgās mašīnas, kuras tās izmantos. Tā kā mēs varam atkārtoti piemērot statisko lādiņu, mums nav jāuztraucas par maksas zaudēšanu, kamēr veicam sanitāriju. Un mums nevajag maskas barot, jo tās var atjaunot atkal un atkal.

Pirms būvniecības apskatīsim dažus faktus

1. attēlā tā bija veca maska. Lai to pārbaudītu, es izmantoju statisko skaitītāju. Tas ir gandrīz bezjēdzīgi. Statiskais lādiņš bija zems.

2. attēlā jaunai maskai vajadzētu būt tādai statikai kā šī. Es veicu uzlādes eksperimentu. Jūs varat lejupielādēt neapstrādātu video pielikumu.

No 3. attēla varat redzēt uzlādētas maskas rezultātu. Un tas ir pārsteidzoši, ka uzlādētai maskai var būt daudz spēcīgāks statiskais lādiņš nekā jaunai! Manuprāt, tas bija saistīts ar masku izgatavošanas procesu. Divas nedēļas aizkavējas pirms nosūtīšanas un gala lietotājiem tas var vājināt masku statisko lādiņu.

2. solis: korpusa dizains

Es izveidoju prototipu ar PP dobiem dēļiem, jo tie ir viegli un ūdensizturīgi. Tomēr karstā gaisa dēļ, kas var mīkstināt dēļus iekšpusē, es izveidoju trīs stāvus vidū ar PC dobiem dēļiem. Jums nav jāuztraucas par korpusu ārpusē, jo dēļus var atdzesēt ar ārējo gaisu.

Zemāk es parādīšu izmēru, kuru gatavojaties. Papīra griezējs ir pietiekami ass, lai sagrieztu PP dēļus. Jūs varat izmantot lāzera griezēju, ja vēlaties būt veikls un ātrāks.

Pirmkārt, mums ir nepieciešami PP dobie dēļi. To biezums ir 5 mm.

Dzeltenās un melnās daļas ir jplastiski leņķi un trīsstūri.

Ceturtais attēls ir vadības un displeja panelis. Caurumu izmērs ir atkarīgs no OLED un pogām. (Pēdējā ir pieci apaļi caurumi, nevis 4 attēli iepriekš, jo mans komandas biedrs stingri ieteica atiestatīšanas pogu)

5. attēlā šī plāksne atrodas plastmasas tīkla stāvoklī, kura iekšpusē ir maskas.

6. attēlā parādīts, kā izskatās PC doba plāksne. Tas ir spēcīgs un spēj izturēt 100ºC karstumu. Patiesībā tas var pārsniegt 100 ° C specifikāciju. Tas ir biezāks par mūsu izmantoto dobu dēli un ir aptuveni 12 mm biezs. Mums vajag 3 45 x 45 cm gabalus.

Ir PP atvilktne, ko izmanto tvertņu mazgāšanai. Šajā izmērā mēs varam ievietot 6 maskas tajā. Protams, jūs varat ievietot vairāk, jo ķirurģiskās maskas ir plānas. N95 respiratoriem labāk izmantot plastmasas tīklu, kas minēts vēlāk, lai tos ietaupītu, lai ietaupītu vietu. Neuztraucieties, saspiežot N95 respiratorus, tie nekaitēs šķiedrām.

Es izmantoju 3D drukātus plastmasas leņķa stieņus, nevis tos, kurus atradu vēlāk internetā, kamēr mēs piedalījāmies MIT Hackathon Challenge “Africa Takes on COVID-19”. Īstu plastmasas leņķu izmantošana būs lētāka, taču to iegūšana prasa laiku.

Tad es ievietoju PC stropu dēļus uz katra slāņa grīdas. Šie dēļi bija stiprāki par PP dobiem dēļiem un iztur karstu gaisu, neraizējoties par konstrukcijas integritāti. Tomēr tas ir dārgāk, tāpēc es izmantoju tikai 3 gabalus, katrs 45 x 45 cm un 12 mm biezs. Iepriekš parādītās PP plāksnes labi darbojas kastes ārpusē, jo tās var saglabāt savu spēku, jo tās ir pakļautas vēsākam gaisam ārpus kastes.

3. darbība. Kā darbojas statiskā uzlāde?

Mūsu kastes galvenais princips ir tāds, ka tas atjauno maskas elektrostatiskās uzlādes dēļ. Būtībā es uzbūvēju samazinātu elektreta mašīnu. Tā radās ideja par masku palīdzības projektu. Tā kā slimības uzliesmojuma pirmajā posmā trūka šķiedru, daži cilvēki sāka domāt par to, kā atkārtoti izmantot iznīcināšanas maskas. Mēs eksperimentējām ar daudziem veidiem, kā uzlādēt statisko stāvokli vecās utilizācijas maskās. Šeit ir pārāk daudz, ko pieminēt, tāpēc es pievērsīšos gala rezultātam. (Ja jūs interesē, skatiet mūsu stāstu Maskas palīdzības projekta vietnē.)

Pirmajā attēlā redzams, kā rūpnīcā tiek izgatavots masku vidējā slāņa materiāls: mašīnas spriegums sasniedz aptuveni 120 kilovoltu. Izmantojot procesu, ko sauc par dielektrisko sadalījumu, šķiedra kondensatora struktūras vidū kļūst uzlādēta. Tomēr tehniski tas nav pilnīgs sadalījums, jo nevar būt dzirksteles vai mašīna var sadedzināt šķiedru. Turklāt galvenā procesa daļa ir "elektrokoronas" izmantošana, tāpēc mēs privāti jokojam, ka cīnāmies ar "Corona vs Corona".

Tā kā mēs runājam par augstspriegumu, daži var uztraukties par tā drošību. Pirmkārt, jūs to nepieskaraties. Otrkārt, mūsu viesistabā nevar sēdēt dārgas, jaudīgas un gigantiskas mašīnas. Treškārt, Džoula likums ir pārsteidzošs! Mēs palielinām 5V līdz 400KV, tāpēc strāva ir pārāk zema, lai būtu letāla. Tazeri ir daudz bīstamāki.

Elektrokorona ir laimīga vide starp pilnīgu dialektisko sabrukumu un atvērtu ķēdi. Izmantojot Ohmas likumu un dažus tiešsaistē atrastus datus, es izvēlējos augstsprieguma rezistoru aptuveni 5 vai 6 miljonu omu vērtībā. Tas var kontrolēt strāvu, vienlaikus novēršot dzirksteles. Otrajā attēlā redzams, kā izskatās augstsprieguma rezistori.

Trešais attēls ir augstsprieguma ģenerators. Sarkanie un zaļie vadi ir pozitīvās un negatīvās ieejas. Lai uzzinātu izvades lādiņu, jums ir nepieciešams statisks skaitītājs. Tas ir lēts, un jūs varat daudz ko iztīrīt. (Tasers, moskītu slepkavas) Tomēr no COVID-19 krīzes es uzzināju, ka ASV un Eiropā tas ir ļoti dārgi. Lielākā daļa no tiem ir importēti no Ķīnas, un tie ir patiešām lēti. (Smieklīgs fakts, ka Ķīnas lauksaimnieki to izmanto dzīvnieku dzīšanai mājās.)

Kad tas ir ieslēgts, tā ķermenis kļūst karsts, jo tas rada gandrīz īssavienojumu. Modulis nebija paredzēts darbam šādā veidā. Tas bija paredzēts darbam tikai dažas sekundes vienlaikus. Mums tas bija vajadzīgs nepārtrauktai darbībai, tāpēc mēs to uzlauzām.

Starp jaudu un pozitīvo ieeju mēs ievietojām 1 omu keramikas rezistoru.

Rezultātā ķēdes modifikācija būs pēdējais attēls.

4. solis: izlādes stabu izveide

Uzliesmojuma sākumā es pētīju materiālu iespējas, ko varētu izmantot savos prototipos. Daļas nevarēja ierobežot vai pārāk dārgas. Vienu vilšanos izraisīja tirgū pieejamās izlādes birstes. Tie bija efektīvi, taču izgatavoti no oglekļa šķiedras, tāpēc bija dārgi. Turklāt, ņemot vērā paaugstināto vajadzību pēc masku izgatavošanas mašīnām, to cena bija aptuveni 50 reizes normāla.

Tāpēc man nācās mainīt savu skatījumu. Cilvēki, kas strādā IC mikroshēmu nozarē, ir ļoti nobažījušies par statiku, jo tas var sabojāt produktu. Viņi izmanto daudzus veidus, kā pasargāt no statiskā lādiņa. Materiāls, ko viņi izmanto kā vadītāju, nav tik labs kā metāls, taču tas nepārtraukti izvelk statisko lādiņu. Mēs atklājām, ka materiāls ir daudz pieejamāks, ja zināt, kā tos uzlauzt. Šo materiālu varat atrast vietnē B. O. M. šo pamācību saraksts.

Es izveidoju divus izlādes dēļus (viens ir melns, jo man beidzās mana baltā līmlente). Visbeidzot, es zem tiem apglabāju vadu kā savienojumu.

5. darbība: izveidojiet karstā gaisa ventilatora moduli

Kāpēc neizmantot fēnu? Sākumā eksperti ierosināja, ka masku dezinfekcijai jāizmanto matu žāvētājs. Tomēr viņi arī pamanīja, ka cilvēkiem nevajadzētu tos lietot pārāk ilgi, jo tas var sabojāt žāvētājus. Turklāt daudzi cilvēki nav pietiekami pacietīgi, lai pusstundu turētu fēnu. Arī matu žāvētāju temperatūras kontrole nav tik precīza. Kad tas pārkarst, gaiss var izkausēt iznīcināšanas maskas.

Tāpēc mēs izveidojām vienu, kas parādīts 1. attēlā. Tik liela slāņa apsildīšana prasītu pārāk daudz enerģijas. Mēs izvēlējāmies tādu PTC sildītāju, kāds ir maiņstrāvas blokos. Mēs to apvienojam ar līdzstrāvas ventilatoru bez suku, kas bija diezgan jaudīgs pie 12 V 0.6A. Es izmantoju dažas skrūves, lai ventilatoram piestiprinātu PTC, ka 2. attēlā ir redzama detaļa.

Mums bija divi veidi, kā kontrolēt temperatūru: viens, pielodējot PTC termostata slēdzi, otrs, izmantojot DHT11 sensoru, lai informētu MCU, kad jāslēdz apkures iekārta. Es izmantoju abus.

6. solis: UVC apstrāde

UVC starojums iznīcina baktērijas un vīrusus. Daudzi cilvēki zina par šo tehnoloģiju. Problēma ir tā, ka tikai daži cilvēki zina atšķirību starp UVA, UVB un UVC. Daži domā, ka tie ir vienādi. Tāpēc uzliesmojuma sākumā tirgū bija viltotas UVC gaismas. Savā projektā mēs uzticamies tikai UVC, atšķirībā no gaismas veida, ko izmanto nagu pulēšanas mašīnas.

Šeit atkal es saskāros ar dažām grūtām izvēlēm. Mēs zinājām, ka ir trīs veidi, kā izveidot UVC, visizplatītākais ir karstais katods (HCFL), retāk ir aukstais katods (CCFL), un tad ir UVC LED. Videi un piegādei sākotnēji šķita, ka UVC LED ir labākā izvēle. Bet - mēs beidzot izvēlējāmies CCFL daudzu iemeslu dēļ. Kā jau teicu iepriekš, mēs negribējām detaļas, kas bija ierobežotas vai pārcenotas. Daudzi pētījumi tika veikti par to, kā mēs nokārtojām CCFL.

Kastītē es uzstādīju divas caurules, vienu uz vidējā slāņa grīdas, bet otru - uz griestiem. Es ievietoju dažus stieples skavas, lai noturētu caurules.

Aukstā katoda UVC caurules un vadītāja plāksne bija lētas, taču joprojām jaudīgas. Tie darbojas ar 12 V spriegumu un patērē 10 vatu kopējo jaudu. Zinātnisks raksts teica, ka 15 minūšu UVC iedarbība uz virsmām var nogalināt gandrīz visas baktērijas. Mēs nolēmām, ka ir labi to savienot pārī ar karstu gaisu.

P. S. Izcelsmes vads uz caurulēm bija pārāk īss, tāpēc mums ir jāizgriež un jālodē garāki vadi, lai tos pagarinātu.

7. solis: mazgāšanas funkcija

Jūs varat jautāt, kāpēc mazgāt masku, ja tā notīrītu visu statisko lādiņu?

Mazgāšana nav obligāta. Pirmkārt, mēs neuztraucamies par statiskā lādiņa zudumu, jo vēlāk varam uzlādēties. Ķirurģisko masku vai N95 respiratoru mazgāšanas galvenais mērķis nav likvidēt baktērijas, bet gan noņemt putekļus, kas bloķē gaisa plūsmu. Statiskais lādiņš pielīp ne tikai vīrusiem, bet arī sīkām putekļu detaļām. Karstā gaisa apstrāde var nogalināt baktērijas, bet tā nevar noņemt putekļus. Cilvēka sviedri un tauki arī bloķē gaisu, līdzīgi kā pinnes veidojas uz sejas. Pēc tam, kad bija izlasītas kausētā putu materiāla īpašības, ūdens bija labākā izvēle par pieņemamu cenu. Tas var izšķīdināt minerālsāļus un šķīstošos traipus un nomazgāt nešķīstošās detaļas, kad vairs nav statiskā lādiņa. Lai plūstu vairāk nekā tikai mērcēšana, jums ir nepieciešams ūdens. Tāpēc es izmantoju nelielu iegremdējamu sūkni un īsu plastmasas šļūtenes gabalu. Uz sūkņa uzliku līmējošas divpusējas lentes gabalu, lai to piestiprinātu pie ūdens tvertnes sienas. Es arī pagarināju vadus, lai tie būtu apmēram 50 cm garāki.

Ja vēlaties labāk mazgāt, es iesaku ievietot sildītāju iekšā. Tas palīdz iznīcināt baktērijas un izšķīdināt traipus. Tas būtu liels palīgs aukstajās valstīs. Neaizmirstiet pievienot sensoru vai termostata slēdzi, lai kontrolētu ūdens temperatūru.

8. darbība: citi piederumi

Jums ir nepieciešami divi plastmasas tīkla gabali, kas uzskaitīti materiālu sarakstā, lai noturētu maskas vietā, kamēr tās tiek mazgātas un izpūstas. N95 respiratorus var saspiest, lai tie atbilstu tīklam un tos nesabojātu. Jums ir vajadzīgas dažas rāvējslēdzējas saites vienā pusē, lai izveidotu eņģes, lai tās varētu darboties kā tīkls.

UVC iedarbība ir kaitīga cilvēkiem, tāpēc mums ir vajadzīgas durvis, lai to bloķētu. Es izdomāju vienkāršu risinājumu. Es izgriezu PP doba dēļa gabalu, kas bija 45 x 14 cm. Es izurbju 4 caurumus, 4 mm diametrā katrā 4 stūros, un caur tiem ievietoju 4 plastmasas kniedes. Plāksni pēc tam var ievietot starp dobās PC plāksnes spraugām. Visbeidzot, es uzlīmēju velcro uz divām kastes pusēm un uz durvīm, lai to aizsegtu. Tas izskatījās rupji, bet strādāja. Jūs varat to uzlabot ar eņģēm vai niedru slēdzi ar magnētiem, lai padarītu to drošāku kā mikroviļņu durvis.

Es paneļa panelī ievietoju OLED un 5 preses pogas (četras funkcijas un viena avārijas atiestatīšana). Visas pogas tika pielodētas ar XH2.54 2P vadiem. Lai izveidotu savienojumu, OLED bija nepieciešams XH2.54 4P divkāršs vads.

9. solis: vadības paneļi

Šim prototipam bija nepieciešams daudz nelielu jauninājumu, lai tas darbotos labāk, tāpēc uz tāfeles atstāju dažus spraudņus. Tie bija: durvju slēdzis, ūdens tvertnes temperatūras sensors un vēl divas analogās ieejas. Tā kā pastāv liela kļūdu iespējamība, ko izraisa elektrostatiskais lādiņš, kas arī rada daudz jonu gaisā, uz tāfeles ir virkne ESD aizsargdaļu. Turklāt man ir nepieciešamas 3 dienas, lai gaidītu plāksni no PCB ražotājiem, kas ir nedaudz ilgāk, nekā paredzēts COVID-19 blakusparādību dēļ.

Tāfeles zīmēšanai es izmantoju LCEDA. 2. attēlā redzama 3D renderēšana. Tā kā trūkst dažu komponentu bibliotēku, ir 2 tukšas vietas. Viens no tiem ir 110V/220V maiņstrāvas līdz 5V līdzstrāvas barošanas avots, kas atrodas tāfeles augšējā labajā stūrī. Vēl viens ir LM2596 moduļi, kas sakrauti divos. Jūs varat redzēt, kā tāfele izskatās reāli 3. attēlā.

4. attēls ir AC-DC 110/220V līdz 12V komutācijas barošanas avots. Šajā ierīcē ir trīs veidu barošana: maiņstrāva, līdzstrāva 12V un līdzstrāva 5V. Stabilitātes apsvērumu dēļ es ievietoju citu AC-DC 5V moduli, kas īpaši paredzēts MCU, sensoriem un releju vadības ierīcēm. Tie bija elektriski izolēti no citiem izpildmehānismiem.

Augstsprieguma panelis jānovieto prom no citiem dēļiem. Kad tas ir ieslēgts, jūs dzirdēsiet odiem līdzīgu dārdošu skaņu. Tā ir elektrokoronas izlāde. 5. un 6. attēls ir augstsprieguma paneļi.

Pēdējā attēlā redzamas visas funkcijas, kas pievienotas tāfelei.

10. solis: testa skrējiens

Apskatīsim, kā izmantot lodziņu no 1. videoklipa.

Es nopirku PM2.5 metru, ko iepriekš izmantoja kāda cilvēka mājas apdare. Esmu pārbaudījis vairākas reizes. Neapstrādātie video parāda testa rezultātu. Dzeltenais cipars ir PM2.5 vērtība.

2. video: vecā maska bez tīrīšanas un uzlādēšanas

3. video: PM2.5 mazgāta maska bez uzlādēšanas. Tas izturējās sliktāk nekā veca maska.

4. video: PM2.5 mazgāta maska pēc atkārtotas uzlādēšanas. Tas atguva spēju bloķēt aerosolus un sīkas daļiņas.

11. solis: Pielikumi

Šeit es dalos ar jums kodu un shematisko. Lai atvērtu skici vai maketētu failu, jums ir nepieciešams 123D dizains.

12. solis: kaut ko vēlaties pateikt

Tā kā pasaulē joprojām plosās pandēmija, mēs vēlamies koplietot un nodrošināt komplektu, lai palīdzētu cilvēkiem. Mēs esam uzsākuši kopfinansējumu un vēlamies noskaidrot, cik daudziem cilvēkiem tas ir vajadzīgs.

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

Kampaņā ir cita veida masku atdzimšanas kaste. Šeit es jums parādīšu Džeisona darbu, daļēji PMRB PM0.3 testa video.