Kaukės atgimimo dėžutė: naujas gyvenimas senoms kaukėms: 12 žingsnių (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:45

Mes sukūrėme nebrangų namų rinkinį, kad pratęstume kaukių tarnavimo laiką, kad galėtumėte prisidėti prie kovos su pandemija padėdami savo bendruomenei

Praėjo beveik penki mėnesiai, kai gimė idėja atnaujinti panaudotas kaukes. Nors šiandien kai kuriose šalyse COVID-19 nėra rimta, didžioji pasaulio dalis vis dar kenčia ne tik nuo kūnų, bet ir nuo visuomenės struktūros. Pateikiu keletą įrašų iš mūsų projekto svetainės „Mask Aid Project“, kad galėčiau pasakyti, kodėl mes jį pradėjome.

Pagalbos kaukėms projekto komanda:

Kalimovas Lokas

Jasonas Leongas

Torrey Nommesen

Johnas Lee

Danielis Fengas

Halima Ouatab

Ačiū Kinijos inžinerijos akademiko akademikui daktarui Jian-Feng Chen ir jo komandos nariams. Savo procesą grindėme jų ataskaita, kaip saugiai pakartotinai naudoti vienkartines kaukes. Tai ta pati pažanga, kuria naudojasi Nacionalinis biotechnologijų informacijos centras. (Žr. 2 pav.)

Ekspertai iš Dana Mackenzie baltos knygos „N95 kaukės pakartotinio naudojimo“, kurioje pateikiami profesoriaus Jian-Feng Chen ir kolegų iš Pekino chemijos technologijų universiteto tyrimai Kitas naudingas informacijos šaltinis, padėjęs mums patvirtinti mūsų procesą, yra Stanfordo balta knyga Ar galima N95 respiratorius pakartotinai naudoti po dezinfekcijos? ? Ir kiek kartų? pateikė Lei Liao, Wang Xiao, Mervin Zhao, Xuanze Yu.

Ačiū mano komandos draugui Torrey Nommesen. Be jo pataisytų gramatikos ir išraiškos būdų aš negalėčiau dalintis viskuo angliškai kalbančiu.

Jei norite pirmiausia perskaityti „kaip kurti“, galite praleisti šią dalį ir pereiti prie materialiosios dalies.

Gimsta Idėja

Kalimovas Lokas (nukreipta iš

Kai mano šalis paskelbė ekstremalią situaciją, man buvo bloga nuojauta, kad negaliu uždėti piršto. Tuo metu tikrai negalėjau apjuosti galvos - buvau rūke. Tai buvo 2020 metų sausio 23 diena.

Kitą dieną mama atvyko į Šanchajų iš Vengrijos švęsti pavasario festivalio kartu su manimi. Kai pasiėmiau ją Pudongo oro uoste, ji turėjo veido kaukę. Kitą dieną išgirdome, kad buvo nustatytas vyriausybės karantinas. Mano mama buvo biologijos mokytoja Makao, todėl suprato, kad padėtis gali labai greitai tapti rimta, nes Makao gyventojų tankumas yra didžiausias pasaulyje. Ji taip pat žinojo, kad bus labai sunku nustatyti, kas nešė virusą, nebent jiems būtų diagnozuota. Dėvėti kaukę turėjome ne tik apsaugoti save, bet ir kitų saugumą. Taigi po dviejų dienų ji grįžo į Makao, kad gautų man apie 70 kaukių. Ji pirko juos Vengrijoje, tačiau jie buvo pažymėti „Made in China“. Mamos dėka galėjau paklusti Kinijos įstatymams ir karantino metu su kauke išeiti į lauką. Vėliau šias kaukes galėjau naudoti bandymams.

Kadangi žmonės buvo namuose daug ilgiau nei anksčiau, jie daug sužinojo apie virusą iš televizijos ir interneto. Pamažu supratau, kas yra blogas jausmas, kurį patyriau anksčiau: nors Kinijoje buvo daugiau užsikrėtusių žmonių nei bet kur kitur, tai netrukus taps pasauline pandemija. Kinija yra didžiausia veido kaukių gamintoja pasaulyje, o dauguma jų gaminamos Siantao mieste, esančiame šalia Uhano. Pasaulio kaukių pasiūla kilo iš epidemijos nulio.

Žmonės pradėjo klausinėti: „Kaip sunku būtų pasidaryti kaukę?“Netrukus sužinojome: mašina gali pasiūti kaukę per pusę sekundės, tačiau prireikia savaitės, o kartais ir iki pusės mėnesio. naudoti. Kaukės turi būti sterilizuotos epoksidinėmis etano dujomis, o tada kaukė turi būti natūraliai vėdinama prieš pakuojant siuntą. Laukdami kaukių pagaminimo, žmonės buvo vieni. Tapo aišku, kad geriausiu atveju tai bus Valentino diena, kol bus galima įsigyti naujų kaukių.

Paskaičiavau, kiek kaukių reikės kinams. Vėliau turėjau atsinaujinti, nes tai tapo pasauline pandemija. Aš buvau šokiruotas. Mano skaičiavimais, mums reikėjo pagaminti daugiau nei 500 milijonų kaukių per dieną! Manau, kad tai buvo pagrindinė priežastis, dėl kurios vyriausybė norėjo sušildyti žmones, kad jiems reikia likti namuose. Džiaugiuosi galėdamas pastebėti, kad dauguma Kinijos žmonių liko namuose.

Bet norėdami išgyventi, turime išeiti į lauką. Turime išeiti į lauką nusipirkti maisto, o kai išeiname į lauką, turime dėvėti kaukę. Bet jei kaukių trūksta, ką galime padaryti? Kai kurie žmonės bandė virti šalinimo kaukes arba purkšti alkoholiu, kad jas dezinfekuotų. Medicinos specialistai mus perspėjo, kad tai gali sugadinti kaukę. Tai tinka įprastai audinio kaukei, tačiau ji netinka N95 ar PM2.5 kaukėms. N95 kaukė blokuoja virusą ne tik dėl filtro tankio, bet ir turi būti statiškai įkrauta, kad sugautų daleles. Nedaug žmonių tai žinojo prieš šią pandemiją. Naudojant alkoholį, ištirpsta vidurinis sluoksnis, o karštas vanduo pašalina statinę elektros energiją, reikalingą, kad kaukė būtų naudinga. Vienintelis priimtinas būdas dezinfekuoti kaukę yra naudoti UVC šviesą arba karštą, sausą orą. Taip jis nepažeidžia kaukės tiek, nes nepašalina statinio krūvio, kol kaukės dezinfekuojamos. Elektra vis tiek išsisklaidys po paros ar dviejų, tačiau tai vis tiek yra geresnė apsauga nei visai nesuvalyti.

Taigi ar galėtume rasti būdą, kaip įkrauti kaukę? Jei galėtume juos dezinfekuoti ir įkrauti, jie galėtų būti atnaujinti bent 90 proc. Kuo daugiau žmonių tai padarė, tuo mažiau trūkumo ir panikos galėjome patirti pirmaisiais pandemijos etapais.

Pradėjau tyrinėti galimybę namuose pasigaminti mažytę gamyklą ir turėjau įžvalgų. Įprasta gamykla po kaukės siuvimo naudoja epoksidinį etaną, nes jis yra efektyvesnis, atsižvelgiant į jų pagamintų kaukių skaičių. Jie negali sterilizuoti audinio prieš siuvant, nes mašinos užterštų kaukę. Tačiau namų apyvokos reikmėms gamybos apimtis nebūtų veiksnys. Galbūt mes galime visiškai išvalyti naudotą kaukę, nesijaudindami dėl statinės elektros pašalinimo, o vėliau ją įkrauti.

Patikrinau aukštos įtampos statinės elektros įkrovimo mašinų kainą ir nusivyliau. Vieninteliai, kuriuos galėjau rasti, buvo skirti pramoniniam naudojimui. Turimų vienetų kaina buvo ne tik per didelė, bet ir brango, nes gamykloms jų reikėjo gaminti daugiau kaukių. Buvau tikras, kad yra ir kitas sprendimas, be to, kad į namus ar į bendruomenės centrą būtų atnešta visa apimties kaukė. Turėjau padaryti jį nešiojamą arba bent jau stalinio kompiuterio dydžio, ir tai padaryti už prieinamą kainą, kad žmonės galėtų paversti savo vietas mažomis gamyklomis ir ateiti gelbėti ankstyvosiose pandemijos stadijose.

Taigi subūriau tarptautinę komandą, kuri man padėjo. Aš, Kalimovas Lokas, darau principinius eksperimentus ir kuriu prototipą. Jasonas Liangas, PVCBOT gamintojas, yra įstrigęs Yichang mieste, Hubei, netoli Uhano, todėl atlieka rinkos tyrimus ir eksperimentus. Torrey Nommesen yra amerikietė, šiuo metu karantine Pietų Afrikoje, kuria mūsų svetainę ir padeda mūsų projektui spaudoje anglų kalba. Guangdžou pramonės dizaineris Danielis Fengas, baigęs gaminti prototipą, stengsis užbaigti gamybinį projektą. Džonas Lee, Zhongshano profesorius, padeda mums gaminti ir gaminti. Dirbame nuo kovo mėn. Jei jums įdomu sekti mūsų kelionę, mes paskelbsime savo pažangą internete adresu

Prekės

Techninės įrangos komponentai

1. aukštos įtampos stiprintuvas DC 5V įėjimas ir 400KV išėjimas × 1
2. LM2596 modulis DC-DC 12V/5V reguliatorius × 2
3. Perjungimo maitinimo šaltinis AC 110/220V DC 12V 100 vatų × 1
4. Perjungimo maitinimo šaltinis AC 110/220V DC 5V 3,5 vatai × 1
5. DC ventiliatorius DC 12V 0,6A × 1
6. PTC šildytuvas AC 220V 300 vatų × 1. Galite pakeisti į 110 V kintamąją, priklausomai nuo to, kur gyvenate.
7. DHT11 temperatūros ir drėgmės jutiklis × 1
8. relės nuolatinės srovės 5V valdymas, 4 jungtys × 6
9. SS14 diodų SMD paketas × 7
10. S8050 triodo SOT-23 paketas × 6
11. 0603 LED 0603 SMD paketas × 6
12. 300 omų rezistorius 0805 SMD paketas × 6
13. 10K omų rezistorius 0603 SMD paketas × 6
14. Kondensatorius, 220 µF SMD pakuotė × 1
15. Kondensatorius, 470 µF SMD paketas × 1
16. Kondensatorius 1000 uF SMD paketas × 1
17. Kondensatorius 22 uF 0402 SMD paketas × 2
18. XH2.54 2P lizdas × 6
19. XH2.54 3P lizdas × 2
20. XH2.54 4P lizdas × 1
21. XH2.54 2P viela × 6. 5 yra vienos antraštės, 1 yra dviguba antraštė.
22. XH2.54 3P laidas × 1
23. XH2.54 4P vielos dviguba antraštė × 1
24. Perjungimo mygtukas × 5PH2.0 2P lizdas × 6
25. PH2.0 2P vielos vienos antraštės × 6
26. KF-235 spyruoklės terminalas × 8
27. UVC šviesos vamzdis (bangos ilgis trumpesnis nei 285 nm) × 2
28. UVC šviesos vamzdžių tvarkyklė (palaiko 2 vamzdžius ant vieno vairuotojo) × 1
29. 5,6 M omo aukštos įtampos rezistorius × 1
30. 1 omo 5 vatų cemento rezistorius × 1
31. OLED 128*64 raiška, IIC sąsaja × 1
32. LGT8F328P MCU plokštė × 1. „Arduino nano“suderinama plokštė ir aš naudoju „Arduino IDE“ją programuoti. Tam reikia lentos bibliotekos. Vietoj to galite naudoti įprastą arduino nano.
33. Anglies pluošto neaustinis × 1 didelis gabalas
34. Aliuminio folija × 1 (didelis dydis)
35. dviguba lipni juosta (didelis dydis). Vietoj to galite naudoti lipnią juostą.
36. Kažkokia putų juosta
37. Plastikinis tinklelis
38. Velcro
39. mažas gabalas stipraus magneto
40. Nendrinis jungiklis, SPST-NO × 1
41. Vielos spaustukas × 20
42. 2,54 kontaktų lizdas (15P) × 2
43. 3P viela (60–80 cm ilgio) × 1
44. 6 metrų ilgio plastikinis kampinis strypas
45. Trikampis plastikinis kampas × 4
46. Kintamosios srovės lizdas AC-01 × 1
47. Maitinimo laidas, 14 AWG × 1
48. 18 AWG viela apie 1 metrą
49. 5,08 mm žingsnio kaištis × 2, 1 yra 2P, kitas - 3P.
50. PP tuščiavidurė lenta × 5. 50*50 cm dydžio, 5 mm storio
51. PC tuščiavidurė lenta × 3. Lentos viduje esanti struktūra geriau būti kaip avilė. 50*50 cm dydžio, 12 mm storio.
52. Povandeninis siurblys × 1. Su guminiu vamzdeliu.
53. Termostato jungiklis × 1. Reaguokite į temperatūrą 100/70 laipsnių Celsijaus.
54. ESD apsaugos įtaisas ESD5B5.0ST1G × 30. Apsaugokite valdymo plokštę, kad jos nesukrėstų statinis krūvis.

Programinės įrangos įrankiai

„Arduino IDE“, LCEDA,

Rankiniai įrankiai ir mašinos

Lituoklis

Lituoklio viela, be švino

Vielos nuėmiklis ir pjoviklis, 30–10 AWG kietieji ir suvynioti laidai

popieriaus pjaustyklė

Lazerinis pjoviklis

Elektrostatinis matuoklis (naudojamas likusiam paviršiaus statiniam krūviui matuoti.)

1 žingsnis: Prieš statydami, pažiūrėkime kai kuriuos faktus

Veiksniai, turintys įtakos kaukių apsaugai

Filtravimo porų dydis - Dėl kaukėse esančių mikroskopinių skylių dydžio oro srautai, bet vandens lašeliai ir dulkių dalelės yra užblokuoti. Tačiau skardinės gali apsaugoti tik kelias valandas, kol jos užsikimšusios ir nebegali kvėpuoti.

Medžiaga - N95 kaukės yra pagamintos naudojant vadinamąjį elektrolito lydytą neaustinį audinį. Kai lydomas pūtimas, jį reikia įkrauti. Bet jei šias kaukes valote alkoholiu ar dezinfekavimo priemone, tai sugadina pluoštą. Švarus vanduo nepažeidžia tirpstančio oro, tačiau pašalina likusius elektrostatinius krūvius.

Statinis krūvis - mažos skalės, žinomos kaip PM2.5 arba PM0.3, gali tilpti per audinio poras. Norint sustabdyti šias daleles, neaustinis lydomas medicininių kaukių sluoksnis uždedamas elektrostatiniu krūviu. Statinis krūvis pritraukia mažas daleles, tokias kaip smogas, bakterijos ir virusai, todėl jos prisitvirtina prie pluošto, tuo pačiu leisdamos oro srautą. Tai yra skirtumas tarp medicininių kaukių ir įprastų audinių kaukių. Tačiau vandens garai, atsirandantys dėl įprastos oro drėgmės, mūsų kvėpavimo ir saldumynų, gali ištraukti krūvį. Tai viena iš priežasčių, kodėl ekspertai liepia keisti kaukes kas 4 valandas.

Koks yra mūsų procesas?

1. Naudotas kaukes ar respiratorius N95 plauname švelniai be ploviklio. Tai pašalina nešvarumus, prakaitą ir likusį krūvį.

2. Kaukes džioviname 56 ~ 70ºC oru 30 minučių. Tai pagrįsta moksliniais straipsniais, rodančiais, kad COVID-19 pašalinamas virš 56 ° C.

3. Mes taip pat naudojame UVC šviesą tuo pačiu metu arba po džiovinimo.

4. Mes įkrauname kaukes aukštos įtampos elektriniu lauku. Tai yra pagrindinis mūsų mašinos tikslas. Mes norime sumažinti pramoninio elektreto mašiną iki stalinio kompiuterio dydžio, kad kiekviena šeima ar bendruomenės centras galėtų papildyti savo kaukes.

Kodėl kaukių gamyklos negali pasigaminti daugiau kaukių?

Na, leiskite man papasakoti tikrą istoriją, nutikusią Kinijoje. Vyriausybė perspėjo žmones nepirkti tų naujų kaukių iki vasario 14 d. Priežastis ta, kad nors kiekviena kaukė siuvama tik pusę sekundės, o po to sterilizuojama 4–5 valandas, sterilizuojantys garai išsisklaido ir yra saugūs. Taip yra todėl, kad jie naudoja etileno oksido garus, kuriems prieš parduodant reikia laiko, kad nuodingos dujos išsisklaidytų.

Gamykloms sunku greitai pakeisti savo procesą, nes jos skirtos masinei gamybai. Jie nenaudoja plovimo karštu vandeniu, nes jis išsikrauna. Jie nenaudoja karšto oro ar UVC apdorojimo, nes tam reikia vietos ir naujos įrangos. Jie naudoja etileno oksido garus, nes tai neturi įtakos krūviui, tačiau pašalina bakterijų užteršimą gamybos metu. Tai efektyviau ir sumažina kaukių gamybos išlaidas. Šioje krizėje 15 dienų mūsų laukti atrodo kaip 15 metų. Kadangi jums nereikia gamyklos masto, mes galime sumažinti milžiniškas mašinas, kurias jie naudos. Kadangi galime pakartotinai pritaikyti statinį krūvį, mums nereikia nerimauti, kad dezinfekuojant prarasime mokestį. Mums nereikia kaukių, nes jas galima vėl ir vėl atnaujinti.

Prieš statydami pažiūrėkime keletą faktų

1 paveiksle tai buvo sena kaukė. Aš patikrinau statinį matuoklį. Tai beveik nenaudinga. Statinis krūvis buvo mažas.

2 paveiksle nauja kaukė turėtų būti tokia statiška. Aš padariau įkrovimo eksperimentą. Galite atsisiųsti neapdorotą vaizdo įrašo priedą.

Iš 3 paveikslo galite pamatyti pakartotinai įkrautos kaukės rezultatą. Ir nuostabu, kad įkrauta kaukė gali turėti daug stipresnį statinį krūvį nei nauja! Mano nuomone, tai lėmė kaukių gamybos procesas. Prieš išsiunčiant dvi savaites, o galutiniams vartotojams tai gali susilpninti statinį krūvį ant kaukių.

2 žingsnis: korpuso dizainas

Aš sukūriau prototipą iš tuščiavidurių PP plokščių, nes jos yra lengvos ir atsparios vandeniui. Tačiau dėl karšto oro, kuris gali suminkštinti lentas viduje, tris aukštus viduryje padariau tuščiavidurėmis PC plokštėmis. Jums nereikia jaudintis dėl gaubto lauke, nes plokštes galima atvėsinti išoriniu oru.

Žemiau parodysiu dydį, kurį ketinate paruošti. Popieriaus pjaustytuvas yra pakankamai aštrus, kad pjaustytų PP plokštes. Jei norite būti tvarkingas ir greitesnis, galite naudoti lazerinį pjaustytuvą.

Pirma, mums reikia tuščiavidurių PP plokščių. Jie yra 5 mm storio.

Geltonos ir juodos dalys yra jplastiniai kampai ir trikampiai.

Ketvirta nuotrauka yra valdymo ir ekrano skydelis. Skylių dydis priklauso nuo OLED ir mygtukų. (Paskutinėje yra penkios apvalios skylės, o ne 4 aukščiau pateiktos nuotraukos, nes mano komandos draugas primygtinai pasiūlė iš naujo nustatyti mygtuką)

5 paveiksle ši plokštė laikosi plastikinio tinklo, kurio viduje yra kaukės.

6 paveiksle parodyta, kaip atrodo tuščiavidurė kompiuterio plokštė. Jis yra stiprus ir vertinamas kaip 100 ° C karštis. Tiesą sakant, jis gali viršyti 100 ° C specifikaciją. Jis yra storesnis nei mūsų naudojama tuščiavidurė plokštė ir yra apie 12 mm storio. Mums reikia 3 45 x 45 cm dalių.

Yra PP stalčius, naudojamas talpykloms plauti. Tokio dydžio galime į vidų įdėti 6 kaukes. Žinoma, galite dėti daugiau, nes chirurginės kaukės yra plonos. N95 respiratoriams geriau naudoti plastikinį tinklelį, minėtą vėliau, kad juos išspaustumėte, kad sutaupytumėte vietos. Nesijaudinkite, suspaudę N95 respiratorius nepakenks ant jų esančių pluoštų.

Dalyvaudami „MIT Hackathon Challenge“„Africa Takes on COVID-19“naudojau 3D spausdintus plastikinius kampinius strypus, o ne tuos, kuriuos radau vėliau internete. Naudoti tikrus plastikinius kampus bus pigiau, tačiau tai užtrunka.

Tada ant kiekvieno sluoksnio grindų uždėjau PC avilio lentas. Šios plokštės buvo tvirtesnės nei tuščiavidurės PP plokštės ir gali atlaikyti karštą orą, nesirūpindamos konstrukcijos vientisumu. Tačiau jis yra brangesnis, todėl naudojau tik 3 gabalus, kurių kiekvienas buvo 45 x 45 cm ir 12 mm storio. Anksčiau parodytos PP plokštės puikiai tinka dėžutės išorėje, nes jos gali išlaikyti savo jėgą, nes yra veikiamos vėsesnio oro už dėžutės ribų.

3 veiksmas: kaip veikia statinis įkrovimas?

Pagrindinis mūsų dėžutės principas yra tas, kad jis atnaujina kaukes dėl elektrostatinio įkrovimo. Aš iš esmės sukūriau sumažintą elektreto mašiną. Iš čia kilo pagalbos kaukės projekto idėja. Kadangi pirmajame ligos protrūkio etape trūko lydymosi pluošto, kai kurie žmonės pradėjo galvoti, kaip pakartotinai naudoti šalinimo kaukes. Mes eksperimentavome su daugybe būdų, kaip įkrauti statines senas šalinimo kaukes. Čia yra per daug ką paminėti, todėl sutelksiu dėmesį į galutinį rezultatą. (Jei įdomu, peržiūrėkite mūsų istoriją „Pagalbos kaukėms“svetainėje.)

Pirmajame paveikslėlyje parodyta, kaip gamykloje pagaminta kaukių vidurinio sluoksnio medžiaga: mašinos įtampa siekia apie 120 kilovoltų. Per procesą, vadinamą dielektriniu suskaidymu, pluoštas kondensatoriaus struktūros viduryje įkraunamas. Techniškai tai nėra visiškas gedimas, nes negali būti jokių kibirkščių arba mašina gali sudeginti pluoštą. Be to, pagrindinė proceso dalis yra „elektrokoronos“naudojimas, todėl mes privačiai juokaujame, kad kovojame „Corona vs Corona“.

Kadangi mes kalbame apie aukštą įtampą, kai kurie gali nerimauti dėl jos saugumo. Pirma, jūs nesiruošiate jo liesti. Antra, mes negalime turėti brangių, galingų, milžiniškų mašinų, sėdinčių mūsų svetainėje. Trečia, Džulio įstatymas yra nuostabus! Mes padidiname 5V iki 400KV, todėl srovė yra per maža, kad būtų mirtina. Taseriai yra daug pavojingesni.

Elektroninė korona yra laiminga terpė tarp visiško dialektinio gedimo ir atviros grandinės. Naudodamas Ohmo įstatymą ir kai kuriuos duomenis, kuriuos radau internete, pasirinkau maždaug 5 ar 6 milijonų omų aukštos įtampos rezistorių. Tai gali valdyti srovę ir užkirsti kelią kibirkštims. Antrame paveikslėlyje parodyta, kaip atrodo aukštos įtampos rezistoriai.

Trečiasis paveikslas yra aukštos įtampos generatorius. Raudoni ir žali laidai yra teigiami ir neigiami įėjimai. Norėdami sužinoti išėjimo krūvį, jums reikia statinio matuoklio. Tai pigu ir jūs galite daug nuskinti. (Taseriai, žudikai nuo uodų) Tačiau iš COVID-19 krizės sužinojau, kad JAV ir Europoje tai žiauriai brangu. Dauguma jų yra importuojamos iš Kinijos ir jos tikrai pigios. (Juokingas faktas, kad Kinijos ūkininkai jį naudoja gyvūnams vežti namo.)

Kai jis įjungtas, jo kūnas įkaista, nes sukuria artimą trumpąjį jungimą. Modulis nebuvo sukurtas taip dirbti. Jis buvo sukurtas veikti tik kelias sekundes vienu metu. Mums reikėjo, kad jis veiktų nuolat, todėl įsilaužėme.

Mes įdėjome 1 omo keraminį rezistorių tarp galios ir teigiamos įvesties.

Dėl to grandinės pakeitimas bus paskutinis vaizdas.

4 žingsnis: statykite iškrovos polius

Protrūkio pradžioje aš tyrinėjau medžiagų, kurias galėčiau naudoti savo prototipuose, galimybes. Dalys negalėjo būti ribojamos arba per brangios. Vieną nusivylimą sukėlė rinkoje esantys iškrovimo šepečiai. Jie buvo veiksmingi, tačiau pagaminti iš anglies pluošto, todėl buvo brangūs. Be to, dėl padidėjusio kaukių gamybos mašinų poreikio jų kaina buvo apie 50 kartų didesnė už įprastą.

Taigi turėjau pakeisti savo požiūrį. Žmonės, dirbantys IC mikroschemų pramonėje, yra labai susirūpinę dėl statiškumo, nes tai gali sugadinti gaminį. Jie naudoja daugybę būdų, kaip apsisaugoti nuo statinio krūvio. Medžiaga, kurią jie naudoja kaip laidininką, nėra tokia gera kaip metalas, tačiau ji nuolat ištraukia statinį krūvį. Mes nustatėme, kad medžiaga yra daug pigesnė, jei žinote, kaip juos nulaužti. Šią medžiagą galite rasti B. O. M. šio pamokomo sąrašo.

Aš padariau dvi iškrovos plokštes (viena juoda, nes baigėsi balta lipni juosta). Galiausiai po jais laidą palaidojau kaip jungtį.

5 žingsnis: Sukurkite karšto oro ventiliatoriaus modulį

Kodėl gi ne naudoti plaukų džiovintuvą? Iš pradžių ekspertai pasiūlė kaukėms dezinfekuoti plaukų džiovintuvus. Tačiau jie taip pat pastebėjo, kad žmonės neturėtų jų naudoti per ilgai, nes tai gali sugadinti džiovyklas. Be to, daugelis žmonių nėra pakankamai kantrūs pusvalandį laikyti plaukų džiovintuvą. Be to, plaukų džiovintuvų temperatūros kontrolė nėra tokia tiksli. Kai jis perkaista, oras gali ištirpinti šalinimo kaukes.

Taigi mes sukūrėme vieną, parodytą 1 paveiksle. Tokio didelio sluoksnio šildymas pareikalaus per daug energijos. Mes pasirinkome tokį PTC šildytuvą, kokį galite rasti kintamosios srovės įrenginiuose. Mes sujungiame jį su nuolatinės srovės šepetėliu be ventiliatoriaus, kuris buvo gana galingas esant 12 V 0.6A. Aš naudoju kai kuriuos varžtus, kad pritvirtinčiau PTC prie ventiliatoriaus, o 2 paveiksle parodyta detalė.

Mes turėjome du būdus, kaip kontroliuoti temperatūrą: vienas - lituojant PTC termostato jungiklį, kitas - naudojant DHT11 jutiklį, kuris nurodo MCU, kada išjungti šildymo įrenginį. Naudojau abu.

6 žingsnis: UVC apdorojimas

UVC spinduliai naikina bakterijas ir virusus. Daugelis žmonių žino apie šią technologiją. Problema ta, kad mažai žmonių žino skirtumą tarp UVA, UVB ir UVC. Kai kurie mano, kad jie yra vienodi. Štai kodėl, prasidėjus protrūkiui, rinkoje pasirodė netikros UVC lempos. Mūsų projekte mes pasitikime tik UVC, skirtingai nuo tos šviesos, kurią naudoja nagų poliravimo mašinos.

Čia vėl susidūriau su sunkiais pasirinkimais. Mes žinojome, kad yra trys UVC gamybos būdai, dažniausiai karšto katodo (HCFL), rečiau - šalto katodo (CCFL), o paskui - UVC šviesos diodo. Aplinkos ir laivybos srityje iš pradžių atrodė, kad UVC LED yra geriausias pasirinkimas. Bet - pagaliau pasirinkome CCFL dėl daugelio priežasčių. Kaip jau sakiau anksčiau, mes nenorėjome dalių, kurios būtų ribotos arba per brangios. Buvo atlikta daug tyrimų, kaip mes apsisprendėme dėl CCFL.

Dėžutėje sumontavau du vamzdelius, vieną ant vidurinio sluoksnio grindų, kitą - ant lubų. Aš priklijavau keletą vielos spaustukų vamzdžiams laikyti.

Šalto katodo UVC vamzdeliai ir vairuotojo plokštė buvo pigūs, tačiau vis tiek galingi. Jie veikia esant 12 V įtampai ir sunaudoja 10 vatų visos galios. Moksliniame darbe teigiama, kad 15 minučių UVC poveikis paviršiams gali nužudyti beveik visas bakterijas. Mes nusprendėme, kad gerai jį suporuoti su karštu oru.

P. S. Kilmės viela ant vamzdžių buvo per trumpa, todėl norėdami juos prailginti, turime nupjauti ir lituoti ilgesnius laidus.

7 žingsnis: skalbimo funkcija

Galite paklausti, kodėl plauti kaukę, jei ji išvalytų visus likusius statinius krūvius?

Skalbimas yra neprivalomas. Pirma, nesijaudiname dėl statinio krūvio praradimo, nes vėliau galime įkrauti. Pagrindinis chirurginių kaukių ar N95 respiratorių plovimo tikslas yra ne bakterijų pašalinimas, o oro dulkes blokuojančių dulkių pašalinimas. Statinis krūvis ne tik prilimpa prie virusų, bet ir smulkių dulkių detalių. Apdorojimas karštu oru gali nužudyti bakterijas, tačiau negali pašalinti dulkių. Žmonių prakaitas ir riebalai taip pat blokuoja orą, panašiai kaip spuogai susidaro ant veido. Perskaičius lydymosi būdu išpūstų medžiagų savybes, vanduo buvo geriausias įperkamas pasirinkimas. Jis gali ištirpinti mineralines druskas ir tirpias dėmes bei nuplauti netirpias detales, kai dingsta statinis krūvis. Tačiau norint ne tik mirkyti, reikia vandens. Taigi aš naudoju nedidelį panardinamą siurblį ir trumpą plastikinės žarnos gabalą. Ant siurblio uždėjau lipnios dvipusės juostos gabalėlį, kad jis būtų pritvirtintas prie vandens rezervuaro sienos. Aš taip pat prailginau laidus, kad jie būtų maždaug 50 cm ilgesni.

Jei norite geriau išskalbti, siūlau į vidų įdėti šildytuvą. Tai padeda naikinti bakterijas ir ištirpinti dėmes. Tai būtų puiki pagalba šaltuose kraštuose. Nepamirškite pridėti jutiklio arba termostato jungiklio vandens temperatūrai valdyti.

8 žingsnis: kiti priedai

Jums reikia dviejų plastikinio tinklo dalių, išvardytų medžiagų sąraše, kad kaukės būtų plaunamos ir pučiamos. N95 respiratorius galima sutraiškyti taip, kad jie tilptų į tinklą ir jų nepažeistų. Norėdami pagaminti vyrį, jums reikia tam tikrų užtrauktukų, surištų iš vienos pusės, kad jis veiktų kaip tinklas.

UVC poveikis yra kenksmingas žmonėms, todėl mums reikia durų, kad jį užblokuotume. Aš sugalvojau paprastą sprendimą. Iškirpau tuščiavidurę PP plokštę, kurios dydis buvo 45 x 14 cm. Aš išgręžiau 4 skyles, kurių 4 mm skersmuo buvo 4 kampuose, ir perkišau 4 plastikines kniedes. Tada plokštę galima įdėti tarp tuščiavidurio kompiuterio plokštės tarpų. Galiausiai ant dviejų dėžės pusių ir ant durelių priklijuoju šiek tiek velcro. Atrodė šiurkščiai, bet pavyko. Galite patobulinti jį su vyriais arba nendriniu jungikliu su magnetais, kad jis būtų saugesnis kaip mikrobangų krosnelės durys.

Prie skydelio uždėjau OLED ir 5 paspaudimo mygtukus (keturias funkcijas ir vieną avarinį atstatymą). Visi mygtukai buvo lituojami XH2.54 2P laidais. Norint prijungti OLED, reikėjo XH2.54 4P dvigubo laido.

9 žingsnis: Valdymo skydai

Šiam prototipui reikėjo daug smulkių atnaujinimų, kad jis veiktų geriau, todėl palikau keletą papildinių lentoje. Jie buvo: durų jungiklis, vandens bako temperatūros jutiklis ir dar du analoginiai įėjimai. Kadangi yra daug klaidų, kurias sukelia elektrostatinis krūvis - ore taip pat susidaro daug jonų -, plokštėje yra krūva apsauginių ESD dalių. Be to, man reikia 3 dienų, kol laukiu plokštės iš PCB gamintojų, šiek tiek ilgiau, nei buvo įvertinta dėl COVID-19 šalutinio poveikio.

Lentos piešimui naudojau LCEDA. 2 paveiksle pavaizduotas 3D atvaizdavimas. Kadangi trūksta kai kurių komponentų bibliotekų, yra 2 tuščios vietos. Vienas yra 110V/220V kintamosios srovės iki 5V nuolatinės srovės maitinimo šaltinis, esantis viršutiniame dešiniajame plokštės kampe. Kitas yra LM2596 moduliai, sukrauti į du. 3 lentelėje galite pamatyti, kaip lenta atrodo realiai.

4 pav. Yra AC-DC 110/220V iki 12V perjungimo maitinimo šaltinis. Šiame įrenginyje yra trijų rūšių maitinimas: kintamosios srovės maitinimas, nuolatinė 12 V ir 5 V nuolatinė srovė. Dėl stabilumo įdėjau kitą AC-DC 5V modulį, specialiai skirtą MCU, jutikliams ir relių valdikliams. Jie buvo elektra izoliuoti nuo kitų pavarų.

Aukštos įtampos skydas turi būti dedamas toliau nuo kitų plokščių. Kai jis įjungtas, išgirsite į uodus panašų zvimbimą. Tai yra elektros korona. 5 ir 6 paveikslai yra aukštos įtampos plokštės.

Paskutiniame paveikslėlyje parodyta kiekviena prie plokštės prijungta funkcija.

10 veiksmas: bandomasis paleidimas

Pažiūrėkime, kaip naudoti dėžutę iš 1 vaizdo įrašo.

Aš nusipirkau PM2.5 matuoklį, kurį anksčiau naudojo kažkieno namų puošmena. Bandžiau kelis kartus. Neapdoroti vaizdo įrašai rodo bandymo rezultatą. Geltonas skaitmuo yra PM2.5 reikšmė.

2 vaizdo įrašas: sena kaukė be valymo ir įkrovimo

3 vaizdo įrašas: bandomoji nuplauta PM2.5 kaukė be įkrovimo. Jis elgėsi blogiau nei sena kaukė.

4 vaizdo įrašas: po įkrovimo išplauta PM2.5 kaukė. Jis atgavo gebėjimą blokuoti aerozolius ir mažas daleles.

11 veiksmas: priedai

Čia dalinuosi jums kodu ir schema. Norėdami atidaryti eskizą ar maketą, jums reikia „123D Design“.

12 žingsnis: Kažkas, ką norite pasakyti

Kadangi pasaulyje vis dar siautėja pandemija, norime pasidalinti ir pateikti rinkinį žmonėms padėti. Pradėjome sutelktinį finansavimą ir norime išsiaiškinti, kiek žmonių to reikia.

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

Kampanijoje yra dar viena kaukių atgimimo dėžutės rūšis. Čia aš jums parodysiu Jasono darbą, pusiau PMRB PM0.3 bandomąjį vaizdo įrašą.