Mask Reborn Box: New Life for Old Masks: 12 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:49

Мы создали доступный по цене домашний комплект, чтобы продлить срок службы масок, чтобы вы могли присоединиться к борьбе с пандемией, помогая своему сообществу

Прошло почти пять месяцев с тех пор, как родилась идея обновить использованные маски. Сегодня, хотя в некоторых странах COVID-19 кажется несерьезным, большая часть мира все еще страдает не только от тел, но и от структуры общества. Здесь я ссылаюсь на некоторые записи с сайта нашего проекта, Mask Aid Project, чтобы рассказать вам, почему мы его начали.

Команда проекта Mask Aid:

Калимов Лок

Джейсон Леонг

Торри Номмесен

Джон Ли

Даниэль Фэн

Халима Уатаб

Спасибо доктору Цзянь-Фен Чену, академику Китайской инженерной академии, и членам его команды. Мы основали наш процесс на их отчете о том, как безопасно повторно использовать одноразовые маски. Это тот же прогресс, который использует Национальный центр биотехнологической информации (см. Рис. 2).

Официальный документ экспертов по повторному использованию масок N95, подготовленный Даной Маккензи, в котором представлены исследования профессора Цзянь-Фэн Чена и его коллег из Пекинского химико-технологического университета Еще одним полезным источником информации, который помог нам проверить наш процесс, является технический документ Стэнфордского университета Можно ли повторно использовать респираторы N95 после дезинфекции. ? И сколько раз? Авторы: Лэй Ляо, Ван Сяо, Мервин Чжао, Сюаньцзы Ю.

Спасибо моему товарищу по команде Торри Номмесену. Без его исправления грамматики и способов выражения я не смог бы рассказать обо всем на языке носителя английского языка.

Если вы хотите сначала прочитать «как построить», вы можете пропустить эту часть и перейти к материальной части.

Родилась идея

Калимов Лок (Ссылка с

Когда моя страна объявила чрезвычайное положение, у меня возникло плохое предчувствие, что я не могу понять, что делать. Я не мог тогда толком осознать это - я был в тумане. Это было 23 января 2020 года.

На следующий день моя мама приехала в Шанхай из Венгрии, чтобы вместе со мной отпраздновать Праздник Весны. Когда я встретил ее в аэропорту Пудун, на ней была маска. На следующий день мы узнали, что правительство ввело карантин. Моя мать была учителем биологии в Макао, поэтому она поняла, что ситуация может очень быстро стать серьезной, потому что в Макао самая высокая плотность населения в мире. Она также знала, что будет очень сложно определить, кто является носителем вируса, если они не будут диагностированы. Ношение маски предназначалось не только для защиты себя, но и для безопасности других. Через два дня она вернулась в Макао, чтобы принести мне около 70 масок. Она купила их в Венгрии, но на них была пометка «Сделано в Китае». Благодаря моей матери я смогла соблюдать законы Китая и выходить на улицу во время карантина в маске. Позже я смог использовать эти маски для тестирования.

Поскольку люди оставались дома намного дольше, чем раньше, они много узнали о вирусе из телевидения и Интернета. Постепенно меня осенило, к чему было то плохое предчувствие, которое у меня было раньше: хотя в Китае было инфицировано больше людей, чем где-либо еще, скоро это станет всемирной пандемией. Китай является крупнейшим производителем масок для лица в мире, и большинство из них производится в Сяньтао, городе рядом с Уханем. Мировая поставка масок шла с нуля эпидемии.

Люди начали спрашивать: «Насколько сложно сделать маску?» Вскоре мы выяснили: машина может сшить маску за полсекунды, но им требуется неделя, а иногда и полмесяца, чтобы они были готовы к работе. использовать. Маски необходимо стерилизовать эпоксидно-этановым газом, а затем маску необходимо естественным образом проветрить перед упаковкой для отправки. В ожидании изготовления масок люди остались одни. Стало ясно, что в самом лучшем случае, прежде чем появятся какие-либо новые маски, будет День святого Валентина.

Я подсчитал, сколько масок понадобится китайцам. Позже мне потребовалось провести рефакторинг, поскольку это стало глобальной пандемией. Я был шокирован. По моим подсчетам, нам нужно было производить более 500 миллионов масок в день! Я думаю, что это была главная причина, по которой правительство хотело согреть людей, чтобы они остались дома. Я рад отметить, что большинство людей в Китае остались дома.

Но нам нужно выйти на улицу, чтобы выжить. Нам нужно выйти на улицу, чтобы купить еды, и когда мы выходим на улицу, нам нужно надевать маску. Но если масок не хватает, что мы можем сделать? Некоторые люди пытались кипятить маски для утилизации или распылять на них спирт для дезинфекции. Медицинские работники предупредили нас, что это может испортить маску. Это нормально для обычной тканевой маски, но не работает для масок N95 или PM2,5. Маска N95 блокирует вирус не только из-за плотности его фильтра, но также требует статического заряда для захвата частиц. Не многие люди знали об этом до пандемии. Использование спирта растворяет средний слой, а горячая вода снимает статическое электричество, необходимое для того, чтобы маска была полезной. Единственный приемлемый способ дезинфицировать маску - это нанести УФ-излучение или горячий сухой воздух. Таким образом, маска не повреждается так сильно, потому что не снимает статический заряд во время дезинфекции маски. Электричество все равно исчезнет через день или два, но это все же лучшая защита, чем полное отсутствие дезинфекции.

Так можем ли мы найти способ перезарядить маску? Если бы мы могли продезинфицировать и перезарядить их, их можно было бы обновить как минимум на 90%. Чем больше людей это сделают, тем меньше будет нехватки и паники на первых этапах пандемии.

Я начал исследовать возможность создания крошечной фабрики дома, и у меня появилась идея. Обычная фабрика использует эпоксидно-этан после того, как маска сшита, потому что это более эффективно, учитывая количество производимых масок. Они не могут стерилизовать ткань перед тем, как сшить ее, потому что машины могут загрязнить маску. Однако для домашнего использования объем производства не имеет значения. Возможно, мы сможем полностью продезинфицировать использованную маску, не беспокоясь об удалении статического электричества, а затем подзарядить ее позже.

Я проверил цену на высоковольтные зарядные устройства статическим электричеством и был разочарован. Единственные, которые я смог найти, предназначались для промышленного использования. Помимо того, что они были слишком большими, цена на доступные устройства становилась все дороже, потому что фабрики нуждались в них для производства большего количества масок. Я был уверен, что есть другое решение, кроме того, чтобы принести полноразмерную маску в дом или в общественный центр. Мне нужно было сделать его портативным или, по крайней мере, размером с настольный компьютер, и мне нужно было сделать его доступным, чтобы люди могли превратить свои дома в крошечные фабрики и прийти на помощь на ранних стадиях пандемии.

Так что я собрал международную команду, чтобы помочь мне. Я, Калимов Лок, провожу принципиальные эксперименты и делаю прототип. Джейсон Лян, производитель PVCBOT, оказался в ловушке в Ичане, провинция Хубэй, недалеко от Ухани, поэтому он проводит исследования рынка и экспериментирует. Торри Номмесен - американец, который в настоящее время находится на карантине в Южной Африке, создает наш веб-сайт и помогает с англоязычной прессой для нашего проекта. Даниэль Фэн, промышленный дизайнер из Гуанчжоу, будет работать над окончательной доработкой дизайна для производства после того, как будет построен прототип. Джон Ли, профессор из Чжуншань, помогает нам с производством и производством. Работаем с марта. Мы опубликуем наш прогресс на сайте https://maskaidproject.com/, если вы заинтересованы в том, чтобы проследить наш путь.

Запасы

Компоненты оборудования

1. высоковольтный усилитель постоянного тока 5 В на входе и 400 кВ на выходе × 1
2. Модуль LM2596 DC-DC 12V / 5V регулятор × 2
3. Импульсный блок питания AC 110/220 В DC 12 В 100 Вт × 1
4. Импульсный блок питания AC 110/220V DC 5V 3,5 Вт × 1
5. Вентилятор постоянного тока 12 В постоянного тока 0,6 А × 1
6. Нагреватель PTC 220 В переменного тока 300 Вт × 1. Вы можете переключиться на 110 В переменного тока в зависимости от того, где вы живете.
7. Датчик температуры и влажности DHT11 × 1
8. реле управления DC 5V, 4 разъема × 6
9. Пакет SMD диодов SS14 × 7
10. S8050 триод SOT-23 корпус × 6
11. 0603 LED 0603 SMD корпус × 6
12. Резистор 300 Ом 0805 SMD корпус × 6
13. Резистор 10 кОм 0603 SMD корпус × 6
14. Конденсатор, 220 мкФ SMD-корпус × 1
15. Конденсатор, 470 мкФ SMD-корпус × 1
16. Конденсатор 1000 мкФ SMD пакет × 1
17. Конденсатор 22 мкФ 0402 SMD корпус × 2
18. XH2.54 2P розетка × 6
19. XH2.54 3P розетка × 2
20. XH2.54 4P розетка × 1
21. XH2.54 2P провод × 6. 5 - одинарный, 1 - двойной.
22. XH2.54 3P провод × 1
23. XH2.54 4P провод с двойным заголовком × 1
24. Кнопка переключения × 5PH2.0 2P розетка × 6
25. PH2.0 2P провод одиночный заголовок × 6
26. KF-235 Пружинный зажим × 8
27. Световая трубка UVC (длина волны короче 285 нм) × 2
28. Драйвер для световых трубок UVC (поддерживает 2 лампы на 1 драйвер) × 1
29. Резистор высокого напряжения 5,6 МОм × 1
30. Цементный резистор 1 Ом 5 Вт × 1
31. Разрешение OLED 128 * 64, интерфейс IIC × 1
32. Плата MCU LGT8F328P × 1, совместимая с Arduino nano плата, и я использую Arduino IDE для ее программирования. Для этого нужна библиотека досок. Вместо него можно использовать обычную ардуино нано.
33. Нетканый материал из углеродного волокна × 1 большой кусок
34. Фольга алюминиевая × 1 (большой размер)
35. двойной скотч (большой размер). Вместо этого можно использовать клейкую ленту.
36. Какая-то поролоновая лента
37. Пластиковая сетка
38. Липучка
39. небольшой кусочек сильного магнита
40. Геркон, SPST-NO × 1
41. Зажим для проволоки × 20
42. 2,54-контактный разъем (15P) × 2
43. Провод 3P (длина 60 ~ 80 см) × 1
44. Пластиковые уголки длиной 6 метров
45. Уголок пластиковый треугольный × 4
46. Розетка переменного тока AC-01 × 1
47. Сетевой шнур питания, 14 AWG × 1
48. Провод 18 AWG около 1 метра
49. Штифт с шагом 5,08 мм × 2, 1 - 2P, другой - 3P.
50. ПП пустотелая плита × 5. Размер 50 * 50см, толщина 5мм
51. Полая доска ПК × 3. Структура внутри платы лучше улей. Размер 50 * 50 см, толщина 12 мм.
52. Погружной насос × 1. С резиновой трубкой.
53. Переключатель термостата × 1. Температура реакции 100/70 градусов Цельсия.
54. Устройство защиты от электростатического разряда ESD5B5.0ST1G × 30. Защитите плату управления от статического электричества.

Программные инструменты

IDE Arduino, LCEDA,

Ручные инструменты и производственные машины

Паяльник

Проволока для припоя, без свинца

Инструмент для зачистки и резки проводов, одножильные и многожильные провода 30-10 AWG

резак для бумаги

Лазерный резак

Электростатический измеритель (используется для измерения оставшегося статического заряда на поверхности.)

Шаг 1. Прежде чем приступить к сборке, давайте посмотрим на некоторые факты

Факторы, влияющие на защиту масок

Размер фильтрующих пор - из-за размера микроскопических отверстий в масках воздух течет, но капли воды и частицы пыли блокируются. Но они могут защищать только несколько часов, прежде чем они заблокируются и станут недоступными для дыхания.

Материал - маски N95 изготавливаются из так называемого электретного нетканого материала, полученного экструзией с раздувом из расплава. Когда производится выдувание из расплава, его необходимо зарядить. Но если вы очистите эти маски спиртом или дезинфицирующим средством, они испортят волокна. Чистая вода не повреждает расплавленный воздух, но снимает оставшийся электростатический заряд.

Статический заряд - крошечные частицы накипи, известные как PM2,5 или PM0,3, могут проходить через поры ткани. Чтобы задержать эти частицы, на слой нетканых материалов медицинских масок, полученный методом экструзии с раздувом из расплава, прикладывается электростатический заряд. Статический заряд притягивает крошечные частицы, такие как смог, бактерии и вирусы, поэтому они прикрепляются к волокну, продолжая при этом воздушный поток. В этом разница между медицинскими масками и обычными тканевыми масками. Однако водяной пар, который возникает из-за нормальной влажности воздуха, нашего дыхания и сладкого, может поглощать заряд. Это одна из причин, по которой эксперты советуют нам менять маски каждые 4 часа.

Каков наш процесс?

1. Использованные маски или респираторы N95 мы бережно стираем без моющих средств. Это удалит с них грязь, пот и оставшийся заряд.

2. Сушим маски на воздухе 56 ~ 70ºC в течение 30 минут. Это основано на научных статьях, которые показывают, что COVID-19 устраняется при температуре выше 56 ° C.

3. Мы также применяем УФ-свет одновременно или после высыхания.

4. Заряжаем маски высоковольтным электрическим полем. Это основное предназначение нашей машины. Мы хотим уменьшить промышленную электретную машину до размера настольного компьютера, чтобы каждая семья или общественный центр могли перезарядить свои маски.

Почему фабрики масок не могут просто производить больше масок?

Что ж, позвольте мне рассказать вам правдивую историю, которая произошла в Китае. Правительство предупредило людей не покупать эти новые маски до 14 февраля. Причина в том, что, хотя для пошива каждой маски требуется всего полсекунды, а затем 4 или 5 часов для стерилизации, стерилизующие пары рассеиваются и становятся безопасными в использовании до 2 недель. Это связано с тем, что они используют пары окиси этилена, которым требуется время для рассеивания токсичного газа перед продажей.

Заводам сложно быстро изменить процесс, поскольку они рассчитаны на массовое производство. Они не используют мытье горячей водой, так как она снимает заряд. Они не используют горячий воздух или УФ-обработку, поскольку для этого требуется место и новое оборудование. В них используется пар оксида этилена, потому что он не влияет на заряд, но устраняет бактерии, загрязняющие его во время производства. Это более эффективно и снижает стоимость изготовления масок. В этом кризисе 15 дней ожидания для нас кажутся 15 годами. Поскольку вам не нужен масштаб фабрики, мы можем уменьшить масштаб огромных машин, которые они использовали бы. Поскольку мы можем повторно применить статический заряд, нам не нужно беспокоиться о потере заряда во время дезинфекции. И нам не нужно собирать маски, потому что их можно обновлять снова и снова.

Прежде чем строить, давайте посмотрим на некоторые факты

На рис. 1 это была старая маска. Я использовал статический измеритель, чтобы проверить это. Это почти бесполезно. Статический заряд был низким.

На рис. 2 новая маска должна иметь такую статичность. Провел эксперимент с подзарядкой. Вы можете скачать вложение сырого видео.

На рис. 3 вы можете увидеть результат перезарядки маски для утилизации. И удивительно, что заряженная маска может иметь гораздо более сильный статический заряд, чем новая! На мой взгляд, это связано с процессом изготовления маски. Двухнедельная задержка перед отправкой и конечным пользователям может ослабить статический заряд масок.

Шаг 2: Дизайн корпуса

Я построил прототип из пустотелых панелей из полипропилена, так как они легкие и водонепроницаемые. Однако из-за горячего воздуха, который может размягчить доски внутри, я сделал три этажа посередине полыми досками из ПК. Вам не нужно беспокоиться о корпусе снаружи, так как платы могут охлаждаться наружным воздухом.

Ниже я покажу вам размер, который вы собираетесь приготовить. Резак для бумаги достаточно острый, чтобы разрезать доски из полипропилена. Вы можете использовать лазерный резак, если хотите быть аккуратнее и быстрее.

Во-первых, нам потребуются пустотелые плиты ПП. Их толщина 5 мм.

Желтые и черные части - это пластиковые углы и треугольники.

Четвертое изображение - это панель управления и дисплея. Размер отверстий зависит от OLED и кнопок. (На последнем есть пять круглых отверстий вместо 4 картинок выше, так как мой товарищ по команде настоятельно рекомендовал кнопку сброса)

На рис. 5 на этой пластине находится пластиковая сетка, внутри которой находятся маски.

На рис. 6 показано, как выглядит полая плата ПК. Он прочный и рассчитан на выдержку в жару до 100 ° C. На самом деле она может превышать спецификацию 100 ° C. Она толще, чем пустотелая плита из полипропилена, которую мы использовали, и имеет толщину около 12 мм. Нам нужно 3 штуки размером 45 х 45 см.

Есть ящик из полипропилена, используемый для мытья баков. В этом размере мы можем поместить внутрь 6 масок. Конечно, вы можете нанести больше, так как хирургические маски тонкие. Для респираторов N95 лучше использовать пластиковую сетку, упомянутые ниже, чтобы сжать их для экономии места. Не волнуйтесь, сжатие респираторов N95 не повредит волокна на них.

Я использовал пластиковые уголки, напечатанные на 3D-принтере, вместо тех, которые я нашел позже в Интернете, когда мы участвовали в хакатоне Массачусетского технологического института «Африка берет на себя COVID-19». Использование настоящих пластиковых уголков обойдется дешевле, но потребуется время, чтобы их достать.

Затем я разместил ульи ПК на полу каждого слоя. Эти плиты были прочнее, чем пустотелые плиты из полипропилена, и могли выдерживать воздействие горячего воздуха, не беспокоясь о структурной целостности. Однако он дороже, поэтому я использовал только 3 штуки, каждый размером 45 x 45 см и толщиной 12 мм. Панели из полипропилена, показанные ранее, отлично подходят для внешней стороны коробки, поскольку они могут сохранять свою прочность, поскольку они подвергаются воздействию более холодного воздуха за пределами коробки.

Шаг 3. Как работает статическая подзарядка?

Главный принцип нашего бокса заключается в том, что он обновляет маску за счет электростатической перезарядки. По сути, я построил электретную машину в уменьшенном масштабе. Отсюда и возникла идея проекта Mask Aid. Поскольку на первом этапе вспышки не хватало волокон, полученных методом экструзии с раздувом из расплава, некоторые люди начали думать о том, как повторно использовать маски для утилизации. Мы экспериментировали со многими способами снятия статического электричества на старых масках для утилизации. Здесь слишком много, чтобы упомянуть, поэтому я остановлюсь на конечном результате. (Если вам интересно, посмотрите нашу историю на сайте Mask Aid Project.)

На первом снимке показано, как материал среднего слоя масок изготавливается на заводе: напряжение машины достигает около 120 киловольт. В результате процесса, называемого пробоем диэлектрика, волокно в середине конденсаторной конструкции заряжается. Технически это не является полным выходом из строя, потому что искр быть не может, иначе машина может сжечь волокно. Кстати, ключевой частью процесса является использование «электро-короны», поэтому мы в частном порядке шутим, что сражаемся «Корона против Короны».

Поскольку мы говорим о высоковольтном оборудовании, некоторые могут побеспокоиться о его безопасности. Во-первых, вы не собираетесь его трогать. Во-вторых, у нас не может быть дорогих, мощных, гигантских машин в нашей гостиной. В-третьих, закон Джоуля потрясающий! Мы повышаем напряжение с 5 В до 400 кВ, поэтому сила тока слишком мала, чтобы быть фатальной. Тазеры намного опаснее.

Электрокорона - это золотая середина между полным диалектическим срывом и обрывом цепи. Используя закон Ома и некоторые данные, которые я нашел в Интернете, я выбрал высоковольтный резистор приблизительно 5 или 6 миллионов Ом. Это может контролировать ток, предотвращая искрение. На втором рисунке показано, как выглядят высоковольтные резисторы.

Третья картинка - высоковольтный генератор. Красный и зеленый провода - это положительный и отрицательный входы. Вам нужен статический измеритель, чтобы узнать выходной заряд. Это дешево, и вы можете много пожертвовать (электрошокеры, убийцы комаров) Однако из-за кризиса COVID-19 я узнал, что в США и Европе это чертовски дорого. Большинство из них импортируется из Китая, и они действительно дешевые. (Забавный факт, что с его помощью фермеры в Китае отгоняют животных домой).

Когда он включен, его тело становится горячим из-за короткого замыкания. Модуль не предназначен для такой работы. Он был разработан для работы всего несколько секунд за раз. Нам нужно было, чтобы он работал постоянно, поэтому мы взломали его.

Мы ставим керамический резистор на 1 Ом между питанием и плюсовым входом.

В итоге доработка схемы будет последней картинкой.

Шаг 4: Построение разгрузочных столбов

В начале эпидемии я изучал варианты материалов, которые можно было бы использовать в своих прототипах. Детали не могли быть ограниченными или слишком дорогими. Одно разочарование пришло из-за имеющихся на рынке разгрузочных щеток. Они были эффективны, но сделаны из углеродного волокна, поэтому были дорогими. Кроме того, из-за возросшей потребности в машинах для изготовления масок их цена была примерно в 50 раз выше нормальной.

Поэтому мне пришлось изменить свою точку зрения. Люди, работающие в производстве микросхем IC, очень обеспокоены статическим электричеством, так как оно может испортить продукт. Они используют множество способов защиты от статического заряда. Материал, который они используют в качестве проводника, не так хорош, как металл, но он постоянно снимает статический заряд. Мы обнаружили, что эти материалы намного доступнее, если вы знаете, как их взломать. Вы можете найти этот материал в B. O. M. список этого поучительного.

Я сделал две отводные платы (одна черная, потому что у меня закончилась белая клейкая лента). Наконец, я спрятал под ними провод в качестве соединения.

Шаг 5: Сборка модуля вентилятора горячего воздуха

Почему бы вместо этого не воспользоваться феном? Вначале эксперты предлагали использовать фены для дезинфекции масок. Однако они также заметили, что людям не следует использовать их слишком долго, так как это может повредить сушилки. Кроме того, многие люди не достаточно терпеливы, чтобы держать фен в течение получаса. Кроме того, контроль температуры фенов не такой точный. При перегреве в воздухе могут растаять маски для утилизации.

Итак, мы построили один, показанный на Рисунке 1. Для нагрева такого большого слоя потребовалось бы слишком много энергии. Мы выбрали нагреватель с положительным температурным коэффициентом, аналогичный тому, который вы найдете в блоках переменного тока. Мы комбинируем его с бесщеточным вентилятором постоянного тока, который был довольно мощным при 12В 0,6 А. Я использовал несколько винтов, чтобы прикрепить PTC к вентилятору, что на Рисунке 2 показывает детали.

У нас было два способа контролировать температуру: один путем пайки переключателя термостата на PTC, другой с помощью датчика DHT11, чтобы сообщить MCU, когда нужно выключить нагревательный элемент. Я использовал их оба.

Шаг 6: лечение ультрафиолетовым излучением

УФ-излучение убивает бактерии и вирусы. Об этой технологии знают многие. Проблема в том, что мало кто знает разницу между UVA, UVB и UVC. Некоторые думают, что они такие же. Вот почему, когда началась вспышка болезни, на рынке были представлены поддельные УФ-лампы. В нашем проекте мы доверяем только UVC, в отличие от света, который используют машины для полировки ногтей.

И здесь я снова столкнулся с трудным выбором. Мы знали, что есть три способа сделать UVC, самый распространенный - это горячий катод (HCFL), реже - холодный катод (CCFL), а затем есть UVC-светодиоды. Первоначально казалось, что UVC LED - лучший выбор с точки зрения защиты окружающей среды и транспортировки. Но - мы в конце концов выбрали CCFL по многим причинам. Как я уже сказал ранее, мы не хотели детали с ограничениями или завышенными ценами. Было проведено много исследований, чтобы выяснить, как мы остановились на CCFL.

Я установил в коробку две трубы, одну на полу среднего слоя, а другую на потолке. Я воткнул зажимы для трубок.

Лампы UVC с холодным катодом и плата драйвера были недорогими, но все же мощными. Они работают от 12 В и потребляют 10 Вт общей мощности. В научной статье говорится, что 15-минутное воздействие ультрафиолетового излучения на поверхности может убить почти все бактерии. Мы решили, что хорошо сочетать это с горячим воздухом.

P. S. Исходный провод на трубках был слишком коротким, поэтому нам нужно отрезать и припаять более длинные провода, чтобы их удлинить.

Шаг 7: функция стирки

Вы можете спросить, зачем мыть маску, если она снимает статический заряд?

Стирка не обязательна. Во-первых, мы не беспокоимся о потере статического заряда, потому что позже сможем подзарядить. Основная цель стирки хирургических масок или респираторов N95 не в уничтожении бактерий, а в удалении пыли, блокирующей воздушный поток. Статический заряд не только налипает на вирусы, но и на мелкие частицы пыли. Обработка горячим воздухом убивает бактерии, но не удаляет пыль. Человеческий пот и жиры также блокируют воздух, подобно тому, как образуются прыщи на лице. После изучения свойств материала, полученного методом экструзии с раздувом из расплава, вода была лучшим доступным выбором. Он может растворять минеральные соли и растворимые пятна, а также смывать нерастворимые частицы при исчезновении статического заряда. Но больше, чем просто замачивание, вам нужно, чтобы вода текла. Поэтому я использовал небольшой погружной насос и короткий кусок пластикового шланга. Я наклеил на помпу кусок липкой двусторонней ленты, чтобы прикрепить ее к стенке резервуара для воды. Я также удлинил провода примерно на 50 см длиннее.

Если вы хотите, чтобы стирка получилась лучше, я предлагаю поставить внутри обогреватель. Это помогает убить бактерии и растворить пятна. Было бы здорово помочь в холодных странах. Не забудьте добавить датчик или переключатель термостата для контроля температуры воды.

Шаг 8: другие аксессуары

Вам понадобятся два куска пластиковой сетки, перечисленные в списке материалов, чтобы удерживать маски на месте во время стирки и продувки. Респираторы N95 можно сжать, чтобы не повредить сетку. Вам понадобятся завязки на молнии с одной стороны, чтобы сделать петлю, чтобы она могла действовать как сетка.

Воздействие УФС вредно для человека, поэтому нам нужна дверь, чтобы его заблокировать. Я придумал простое решение. Я вырезал кусок полой доски из полипропилена размером 45 х 14 см. Я просверлил 4 отверстия диаметром 4 мм каждое в 4 углах и вставил в них 4 пластиковые заклепки. Затем плату можно поместить между зазорами полой платы ПК. Наконец, я приклеиваю липучки с двух сторон коробки и на дверь, чтобы прикрыть ее. Это выглядело грубовато, но сработало. Вы можете модернизировать его с помощью петли или геркона с магнитами, чтобы сделать его более безопасным, как дверца микроволновой печи.

Я разместил OLED-экран и 5 кнопок (четыре функции и одна аварийная перезагрузка) на панели управления. Все кнопки были перепаяны проводами XH2.54 2P. Для подключения OLED требуется двухголовый провод XH2.54 4P.

Шаг 9: Платы управления

Этот прототип нуждался в большом количестве небольших обновлений, чтобы работать лучше, поэтому я оставил некоторые плагины на плате. Это были: дверной выключатель, датчик температуры бака для воды и еще два аналоговых входа. Поскольку существует большая вероятность ошибок, вызванных электростатическим зарядом, который также генерирует много ионов в воздухе, на плате есть множество элементов защиты от электростатического разряда. Кроме того, мне требуется 3 дня, чтобы дождаться платы от производителей печатных плат, что немного дольше, чем предполагалось, из-за побочных эффектов COVID-19.

Я использовал LCEDA, чтобы нарисовать доску. Pic2 показывает 3D-рендеринг. Из-за отсутствия некоторых библиотек компонентов осталось 2 пробела. Один из них - источник питания от 110 В / 220 В переменного тока до 5 В постоянного тока, расположенный в правом верхнем углу платы. Другой - модули LM2596, уложенные пополам. Вы можете увидеть, как доска выглядит в реальности на Рис 3.

На рис. 4 показан импульсный источник питания переменного-постоянного тока 110/220 В на 12 В. В этом устройстве есть три типа питания: переменный ток, постоянный ток 12 В и постоянный ток 5 В. По соображениям стабильности я поставил еще один модуль AC-DC 5V специально для MCU, датчиков и реле. Они были электрически изолированы от других приводов.

Высоковольтную панель следует размещать подальше от других плат. Когда он включен, вы услышите жужжание, похожее на жужжание комара. Это электро-коронный разряд. Рис 5 и Рис 6 - панели высокого напряжения.

На последнем рисунке показаны все функции, подключенные к плате.

Шаг 10: Тестовый запуск

Давайте посмотрим, как использовать Box из видео 1.

Я купил измеритель PM2,5, который раньше использовался для украшения дома, я тестировал несколько раз. Необработанные видео показывают результат теста. Желтая цифра - значение PM2,5.

Видео 2: Старая маска без чистки и подзарядки

Видео 3: Испытание отмытой маски PM2.5 без подзарядки. Вела себя хуже старой маски.

Видео 4: Испытание отмытой маски PM2.5 после подзарядки. Он восстановил способность блокировать аэрозоли и мельчайшие частицы.

Шаг 11: вложения

Здесь я делюсь с вами кодом и схемой. Вам понадобится 123D Design, чтобы открыть файл эскиза или макета.

Шаг 12: кое-что хочу рассказать

В то время как пандемия все еще бушует в мире, мы хотим поделиться и предоставить комплект, чтобы помочь людям. Мы запустили краудфандинг и хотим выяснить, скольким людям это нужно.

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

В кампании есть еще один вид Коробки Возрождения Маски. Здесь я показываю вам работу Джейсона, тестовое видео Semi-PMRB PM0.3.