جعبه متولد شده ماسک: زندگی جدید برای ماسک های قدیمی: 12 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

ما یک کیت مقرون به صرفه و در خانه برای افزایش عمر ماسک ها ایجاد کردیم تا بتوانید با کمک به جامعه خود به مبارزه با همه گیری بپیوندید

نزدیک به پنج ماه از ایده تجدید ماسک های استفاده شده می گذرد. امروزه ، اگرچه در چندین کشور COVID-19 جدی به نظر نمی رسد ، اما هنوز اکثر جهان نه تنها از بدن ، بلکه از ساختار جامعه نیز رنج می برند. در اینجا برخی از سوابق سایت پروژه ما ، Mask Aid Project را ارجاع می دهم تا به شما بگویم چرا آن را شروع کردیم.

تیم پروژه Mask Aid:

کالیموف لوک

جیسون لئونگ

توری نومسن

جان لی

دانیل فنگ

حلیمه اواتاب

با تشکر از دکتر ژیان فنگ چن ، دانشگاهی مهندسی مهندسی چینی و اعضای تیمش. ما روند خود را بر اساس گزارش آنها درباره نحوه استفاده مجدد از ماسک های یکبار مصرف ایمن قرار دادیم. این همان پیشرفتی است که مرکز ملی اطلاعات بیوتکنولوژی از آن استفاده می کند. (تصویر 2 را ببینید)

کارشناسان استفاده مجدد از ماسک N95 کاغذ سفید توسط دانا مکنزی که شامل تحقیقات پروفسور ژیان فنگ چن و همکارانش در دانشگاه فناوری شیمی پکن است. یکی دیگر از منابع اطلاعات مفیدی که به ما در اعتبار بخشیدن به روند ما کمک کرد ، کاغذ سفید استنفورد است آیا می توان از ماسک های تنفسی N95 پس از ضد عفونی مجدد استفاده کرد ؟ و برای چند بار؟ توسط لی لیائو ، وانگ شیائو ، مروین ژائو ، ژوانزه یو.

با تشکر از هم تیمی ام ، توری نومسن. بدون تصحیح گرامر و بیان روشها ، من نمی توانم کل مطالب را به شیوه انگلیسی زبان بومی به اشتراک بگذارم.

اگر می خواهید ابتدا "نحوه ساخت" را بخوانید ، ممکن است این قسمت را نادیده بگیرید و به قسمت مواد بروید.

ایده ای متولد می شود

Kalimov Lok (ارجاع از

وقتی کشورم وضعیت اضطراری اعلام کرد ، احساس بدی داشتم که نمی توانم روی آن انگشت بگذارم. در آن زمان واقعاً نمی توانستم سرم را دور آن بپیچم - در مه بودم. 23 ژانویه 2020 بود.

روز بعد ، مادرم از مجارستان به شانگهای آمد تا جشن بهار را با من جشن بگیرد. وقتی او را در فرودگاه پودونگ سوار کردم ، ماسک روی صورتش بود. روز بعد ، ما شنیدیم که یک قرنطینه توسط دولت اعمال شده است. مادرم معلم زیست شناسی در ماکائو بود ، بنابراین متوجه شد که وضعیت می تواند به سرعت جدی شود زیرا ماکائو دارای بالاترین تراکم جمعیت در جهان است. او همچنین می دانست که تعیین این که چه کسی ویروس را حمل کرده است بسیار دشوار است مگر اینکه تشخیص داده شود. استفاده از ماسک نه تنها برای محافظت از خود بلکه برای ایمنی دیگران است. بنابراین او دو روز بعد به ماکائو رفت تا حدود 70 ماسک برای من تهیه کند. او آنها را در مجارستان خریداری کرد ، اما برچسب آنها "ساخت چین" بود. به لطف مادرم ، من توانستم از قوانین چین پیروی کنم و در طول قرنطینه با ماسک بر روی منزل بیرون بروم. بعداً ، من توانستم از این ماسک ها برای آزمایش استفاده کنم.

از آنجایی که مردم مدت زمان بیشتری نسبت به قبل در خانه می ماندند ، در مورد ویروس از تلویزیون و اینترنت اطلاعات زیادی آموختند. به تدریج احساس بدی که قبلاً داشتم به ذهنم رسید: با وجود اینکه تعداد افرادی که در چین بیشتر از سایر نقاط آلوده بودند ، به زودی به یک بیماری همه گیر جهانی تبدیل می شود. چین بزرگترین تولید کننده ماسک صورت در جهان است و اکثر آنها در Xiantao ، شهری درست در کنار ووهان ساخته می شوند. عرضه ماسک جهان از سطح صفر همه گیری بود.

مردم شروع به پرسیدن ، "ساخت ماسک چقدر دشوار است؟" ما خیلی زود متوجه شدیم: دستگاه می تواند در نیم ثانیه ماسک را بدوزد ، اما یک هفته یا گاهی تا نیم ماه طول می کشد تا آنها آماده شوند. استفاده کنید. ماسک ها باید توسط گاز اپوکسی اتان استریل شوند و سپس ماسک باید قبل از بسته بندی برای حمل به طور طبیعی پخش شود. در حالی که منتظر بود تا ماسک ها ساخته شوند ، مردم خودشان بودند. مشخص شد که در بهترین سناریو ، روز ولنتاین است تا هرگونه ماسک جدید در دسترس باشد.

من محاسبه کردم که مردم چین به چند ماسک احتیاج دارند. بعداً ، من نیاز به تجزیه و تحلیل مجدد داشتم زیرا این بیماری همه گیر جهانی شد. شوکه شدم. طبق محاسبات من ، ما نیاز به تولید بیش از 500 میلیون ماسک در روز داشتیم! من فکر می کنم این دلیل عمده ای بود که دولت می خواست مردم را برای ماندن در خانه گرم کند. خوشحالم که توجه داشته باشم که اکثر مردم چین در خانه ماندند.

اما برای زنده ماندن باید به بیرون برویم. برای خرید غذا باید به بیرون برویم و وقتی بیرون می رویم ، باید ماسک بزنیم. اما در صورت کمبود ماسک ، چه کاری می توانیم انجام دهیم؟ برخی از افراد سعی کردند ماسک های دفع را بجوشانند یا برای ضدعفونی کردن آنها الکل بپاشند. متخصصان پزشکی به ما هشدار دادند که این می تواند یک ماسک را خراب کند. این برای یک ماسک پارچه ای معمولی مناسب است ، اما برای ماسک های N95 یا PM2.5 کار نمی کند. یک ماسک N95 نه تنها به دلیل تراکم فیلتر آن ، بلکه ویروس را مسدود می کند ، بلکه برای بارگیری ذرات نیز نیاز به بارگیری استاتیک دارد. بسیاری از مردم این را قبل از این همه گیری نمی دانستند. استفاده از الکل لایه میانی را حل می کند و آب گرم الکتریسیته ساکن مورد نیاز برای مفید بودن ماسک را حذف می کند. تنها راه قابل قبول برای ضدعفونی کردن ماسک استفاده از نور UVC یا هوای گرم و خشک است. به این ترتیب به ماسک آسیب چندانی نمی رساند زیرا بار استاتیک را در حین ضدعفونی کردن ماسک ها از بین نمی برد. برق هنوز بعد از یک یا دو روز از بین می رود ، اما هنوز هم محافظت بهتری نسبت به ضدعفونی نکردن دارد.

بنابراین آیا راهی برای شارژ مجدد ماسک پیدا کردیم؟ اگر بتوانیم آنها را ضدعفونی کرده و دوباره شارژ کنیم ، می توان آنها را حداقل 90 درصد تمدید کرد. هرچه افراد بیشتری این کار را انجام دهند ، کمبود و وحشت ما در مراحل اولیه همه گیری کمتر خواهد بود.

من شروع به تحقیق در مورد امکان ساخت یک کارخانه کوچک در خانه کردم و بینش داشتم. یک کارخانه معمولی بعد از دوخت ماسک از اپوکسی اتان استفاده می کند زیرا با توجه به تعداد ماسک هایی که تولید می کنند کارآمدتر است. آنها نمی توانند پارچه را قبل از دوخت آن استریل کنند ، زیرا دستگاه ها ماسک را آلوده می کنند. با این حال ، برای مصارف خانگی ، حجم تولید فاکتور مهمی نخواهد بود. شاید بتوانیم بدون نگرانی از بین بردن الکتریسیته ساکن ، ماسک استفاده شده را کاملاً ضدعفونی کرده و بعداً آن را دوباره شارژ کنیم.

من قیمت ماشین های شارژ برق ایستا با ولتاژ بالا را بررسی کردم و ناامید شدم. تنها مواردی که پیدا کردم برای استفاده صنعتی بود. قیمت واحدهای موجود علاوه بر اینکه بسیار بزرگ بود ، گران تر می شد زیرا کارخانه ها برای تولید ماسک بیشتر به آنها نیاز داشتند. من مطمئن بودم که یک راه حل دیگر به جز آوردن ماسک کامل در خانه یا مرکز اجتماعی وجود دارد. من باید آن را قابل حمل یا حداقل به اندازه میز کار کنم و باید آن را مقرون به صرفه کنم تا مردم بتوانند مکان خود را به کارخانه های کوچک تبدیل کنند و در مراحل اولیه بیماری همه گیر نجات پیدا کنند.

بنابراین یک تیم بین المللی برای کمک به من جمع آوری کردم. من ، کالیموف لوک ، آزمایشات اصلی را انجام می دهم و نمونه اولیه آن را می سازم. جیسون لیانگ ، سازنده PVCBOT ، در ییچانگ ، هوبی ، نزدیک ووهان به دام افتاده است ، بنابراین او در حال انجام تحقیقات و آزمایشات بازار است. Torrey Nommesen یک آمریکایی است که در حال حاضر در آفریقای جنوبی قرنطینه شده است و در حال ایجاد وب سایت ما و کمک به مطبوعات انگلیسی زبان برای پروژه ما است. دنیل فنگ ، طراح صنعتی در گوانگژو ، پس از ساخت نمونه اولیه ، روی نهایی ساختن طرح کار می کند. جان لی ، پروفسور Zhongshan ، در تولید و تولید به ما کمک می کند. ما از ماه مارس کار می کنیم. اگر شما علاقه مند به دنبال کردن سفر ما هستید ، پیشرفت خود را بصورت آنلاین در https://maskaidproject.com/ ارسال خواهیم کرد

تدارکات

اجزای سخت افزاری

1. تقویت کننده ولتاژ بالا DC 5V ورودی و 400KV خروجی × 1
2. ماژول LM2596 تنظیم کننده DC-DC 12V/5V × 2
3. منبع تغذیه سوئیچینگ AC 110/220V DC 12V 100 وات × 1
4. منبع تغذیه سوئیچینگ AC 110/220V DC 5V 3.5 وات × 1
5. DC DC DC 12V 0.6A × 1
6. PTC Heater AC 220V 300 watts × 1. بسته به محل زندگی شما می توانید به AC 110V تغییر دهید.
7. سنسور دما و رطوبت DHT11 × 1
8. رله کنترل DC 5V ، 4 اتصال 6 ×
9. بسته SSD دیود SS14 × 7
10. S8050 triode SOT-23 بسته 6 پوند
11. 0603 LED 0603 بسته SMD 6 پوند
12. مقاومت 300 اهم 0805 بسته SMD 6 پوند
13. مقاومت 10K اهم 0603 بسته SMD 6 پوند
14. خازن ، بسته میکروفون 220 µF SMD × 1
15. خازن ، 470 µF بسته SMD × 1
16. بسته خازن 1000 uF SMD بسته 1 پوند
17. خازن 22 uF 0402 بسته SMD × 2
18. سوکت XH2.54 2P 6 پوند
19. سوکت XH2.54 3P × 2
20. سوکت XH2.54 4P × 1
21. XH2.54 2P سیم × 6. 5 تک سر ، 1 دو سر است.
22. سیم XH2.54 3P × 1
23. هدر دو سر XH2.54 4P × 1
24. سوئیچ دکمه ocket 5PH2.0 سوکت 2P × 6
25. PH2.0 2P سیم تک سربرگ 6 پوند
26. پایانه KF-235 بهار 8 پوند
27. لوله نور UVC (طول موج کوتاهتر از 285 نانومتر) × 2
28. درایور لوله نور UVC (از 2 لوله در 1 راننده پشتیبانی می کند) × 1
29. 5.6M اهم مقاومت ولتاژ بالا × 1
30. مقاومت سیمان 1 اهم 5 وات × 1
31. رزولوشن OLED 128*64 ، رابط IIC × 1
32. تخته LGT8F328P MCU × 1. برد سازگار با Arduino nano و من از Arduino IDE برای برنامه ریزی آن استفاده می کنم. این به کتابخانه برد نیاز دارد. به جای آن می توانید از آردوینو نانو معمولی استفاده کنید.
33. فیبر کربن نبافته × 1 قطعه بزرگ
34. فویل آلومینیومی × 1 (اندازه بزرگ)
35. نوار چسب دوگانه (اندازه بزرگ). می توانید به جای آن از نوار چسب استفاده کنید.
36. مقداری نوار فوم
37. تور پلاستیکی
38. Velcro
39. یک قطعه کوچک آهنربای قوی
40. سوئیچ نی ، SPST-NO × 1
41. گیره سیم 20 پوند
42. سوکت 2.54 پین (15P) × 2
43. سیم 3P (طول 60 ~ 80 سانتی متر) × 1
44. نوار زاویه پلاستیکی به طول 6 متر
45. مثلث پلاستیک زاویه 4
46. سوکت AC AC-01 × 1
47. سیم برق اصلی ، 14 AWG × 1
48. سیم AWG 18 حدود 1 متر
49. پین زمین 5.08 میلی متر × 2 ، 1 2P است ، دیگری 3P است.
50. تخته توخالی PP size 5. اندازه 50*50 سانتی متر ، ضخامت 5 میلی متر
51. برد توخالی کامپیوتر × 3. ساختار داخل برد بهتر است مانند کندو باشد. اندازه 50*50 سانتی متر ، ضخامت 12 میلی متر.
52. غوطه ور پمپ × 1. با لوله لاستیکی.
53. ترموستات سوئیچ × 1. دمای واکنش 100/70 درجه سانتیگراد.
54. ESD5 Device Device ESD5B5.0ST1G × 30. از صفحه کنترل محافظت کنید تا با بار استاتیک دچار شوک نشود.

ابزارهای نرم افزاری

Arduino IDE ،

LCEDA ،

ابزارهای دستی و ماشین آلات ساخت

آهن لحیم کاری

سیم لحیم ، بدون سرب

سیم برش دهنده و برش ، 30-10 سیم AWG Solid & Stranded

کاغذ بر

دستگاه برش لیزری

متر الکترواستاتیک (برای اندازه گیری بار استاتیک سطح باقی مانده استفاده می شود.)

مرحله 1: قبل از ساخت ، بیایید برخی از حقایق را ببینیم

عواملی که بر محافظت از ماسک ها تأثیر می گذارد

اندازه منافذ تصفیه - به دلیل اندازه سوراخ های میکروسکوپی در ماسک ، هوا جریان می یابد اما قطرات آب و ذرات گرد و غبار مسدود می شوند. اما قوطی ها فقط می توانند چند ساعت قبل از مسدود شدن محافظت کنند و دیگر قابل تنفس نیستند.

مواد - ماسک های N95 با استفاده از چیزی که به آن الکترود ذوب نشده می گویند ساخته می شوند. وقتی ذوب می شود ، باید شارژ شود. اما اگر این ماسک ها را با الکل یا ضدعفونی کننده تمیز کنید ، فیبر را خراب می کند. آب تمیز به ذوب شده آسیب نمی رساند اما بار الکترواستاتیک باقی مانده را بیرون می کشد.

بار استاتیک - ذرات ریز مقیاس معروف به PM2.5 یا PM0.3 می توانند از طریق منافذ پارچه جا به جا شوند. برای متوقف کردن این ذرات ، یک بار الکترواستاتیک به لایه غیر بافته شده ماسک های طبی متصل شده از مذاب اعمال می شود. بار استاتیک ذرات ریز مانند دود ، باکتری ها و ویروس ها را به خود جذب می کند ، بنابراین آنها به فیبر متصل می شوند در حالی که هنوز جریان هوا را امکان پذیر می کند. این تفاوت بین ماسک های طبی و ماسک های پارچه ای معمولی است. با این حال ، بخار آب ناشی از رطوبت معمولی هوا ، نفس و شیرینی ما می تواند بار را از بین ببرد. این یکی از دلایلی است که کارشناسان به ما می گویند هر 4 ساعت یکبار ماسک خود را عوض کنید.

روند ما چیست؟

1. ما ماسک های استفاده شده یا دستگاه های تنفس N95 را به آرامی و بدون مواد شوینده می شویم. این کار آلودگی ، عرق و باقی مانده شارژ را برطرف می کند.

2. ماسک ها را با هوای 70 56 56 درجه سانتی گراد به مدت 30 دقیقه خشک می کنیم. این بر اساس مقالات علمی است که نشان می دهد COVID-19 در دمای 56 درجه سانتی گراد حذف شده است.

3. ما همچنین نور UVC را به طور همزمان یا پس از خشک شدن اعمال می کنیم.

4. ما ماسک ها را با یک میدان الکتریکی ولتاژ بالا شارژ می کنیم. این هدف اصلی دستگاه ما است. ما می خواهیم یک دستگاه الکترت صنعتی را به اندازه رومیزی کاهش دهیم تا هر خانواده یا مرکز اجتماعی بتواند ماسک های خود را شارژ کند.

چرا نمی توان کارخانه ها را ماسک زد فقط ماسک بیشتری درست کرد؟

خوب ، بگذارید یک داستان واقعی را که در چین اتفاق افتاده برای شما تعریف کنم. دولت به مردم هشدار داد تا قبل از 14 فوریه این ماسک های جدید را نخرند. دلیل آن این است که هر دو ماسک فقط دو ثانیه طول می کشد تا استریل شود و سپس 4 یا 5 ساعت استریل می شود ، اما تا 2 هفته طول می کشد تا بخارهای استریل کننده پراکنده شوند و برای استفاده ایمن باشند. این به این دلیل است که آنها از بخار اتیلن اکسید استفاده می کنند که قبل از فروش به زمان نیاز دارد تا گاز سمی از بین برود.

برای کارخانه ها دشوار است که روند خود را به سرعت تغییر دهند زیرا برای تولید انبوه طراحی شده اند. آنها از شستشوی آب گرم استفاده نمی کنند زیرا باعث افزایش شارژ می شود. آنها از هوای گرم یا درمان UVC استفاده نمی کنند ، زیرا برای این کار به فضا و تجهیزات جدید نیاز است. آنها از بخار اتیلن اکسید استفاده می کنند زیرا روی بار تأثیر نمی گذارد اما باکتری های آلوده را در طول تولید از بین می برد. کارآمدتر است و هزینه تولید ماسک را کاهش می دهد. در این بحران ، 15 روز انتظار برای ما 15 سال احساس می شود. از آنجا که شما به مقیاس یک کارخانه احتیاج ندارید ، ما می توانیم ماشینهای عظیمی را که آنها استفاده می کنند ، کاهش دهیم. از آنجا که ما می توانیم بار استاتیک را دوباره اعمال کنیم ، لازم نیست نگران از دست دادن شارژ در حین ضدعفونی باشیم. و ما نیازی به ماسک های دسته جمعی نداریم زیرا می توان آنها را بارها و بارها تمدید کرد.

قبل از ساخت ، بیایید برخی از حقایق را ببینیم

در عکس 1 ، یک ماسک قدیمی بود. من از یک استاتیک متر برای بررسی آن استفاده کردم. تقریباً بی فایده است شارژ استاتیک پایین بود.

در عکس 2 ، یک ماسک جدید باید مانند این ثابت باشد. من آزمایش شارژ مجدد انجام دادم. می توانید پیوست ویدیوی خام را بارگیری کنید.

در عکس 3 ، می توانید نتیجه ماسک دفع شده را مشاهده کنید. و شگفت انگیز است که ماسک شارژ شده می تواند بار استاتیک بسیار قوی تری نسبت به ماسک جدید داشته باشد! به نظر من ، این به دلیل روند ساخت ماسک بود. دو هفته تاخیر قبل از حمل و نقل ، و برای کاربران نهایی ، این می تواند بار استاتیک ماسک ها را تضعیف کند.

مرحله 2: طراحی محفظه

من نمونه اولیه را با تخته های توخالی PP ساختم زیرا سبک و ضد آب هستند. با این حال ، به دلیل هوای گرم که ممکن است تخته های داخل را نرم کند ، من سه طبقه را در وسط با تخته های توخالی PC ساختم. لازم نیست نگران محوطه بیرون باشید زیرا تخته ها را می توان با هوای بیرون خنک کرد.

در زیر اندازه ای را که می خواهید آماده کنید به شما نشان می دهم. برش کاغذ به اندازه ای تیز است که تخته های PP را برش می دهد. اگر می خواهید مرتب و سریع عمل کنید می توانید از برش لیزری استفاده کنید.

ابتدا به تخته های توخالی PP نیاز داریم. ضخامت آنها 5 میلی متر است.

قسمت های زرد و سیاه زاویه و مثلث پلاستیکی هستند.

تصویر چهارم صفحه کنترل و صفحه نمایش است. اندازه سوراخ ها به OLED و دکمه ها بستگی دارد. (آخرین مورد به جای 4 تصویر بالا دارای پنج سوراخ گرد است زیرا هم تیمی من به شدت دکمه تنظیم مجدد را پیشنهاد کرد)

در عکس 5 ، این صفحه دارای موقعیت شبکه پلاستیکی است که حاوی ماسک هایی در داخل آن است.

تصویر 6 نشان می دهد که صفحه توخالی رایانه چگونه است. قوی است و دارای درجه حرارت 100 درجه سانتیگراد است. در حقیقت ، می تواند از 100 درجه سانتیگراد تجاوز کند. ضخیم تر از تخته توخالی PP است که ما استفاده کردیم و ضخامت آن حدود 12 میلی متر است. ما به 3 قطعه 45 در 45 سانتی متر نیاز داریم.

یک کشوی PP وجود دارد که برای شستن مخازن استفاده می شود. در این اندازه می توانیم 6 ماسک داخل آن قرار دهیم. البته می توانید موارد بیشتری را بگذارید زیرا ماسک های جراحی نازک هستند. برای دستگاه های تنفس N95 ، بهتر است از توری پلاستیکی که مراحل ذکر شده بعداً برای فشار دادن آنها برای صرفه جویی در فضا استفاده کنید. نگران نباشید ، فشار دادن ماسک های تنفسی N95 به فیبرهای آنها آسیب نمی رساند.

زمانی که ما در چالش MIT Hackathon "آفریقا بر COVID-19 غلبه می کند" شرکت می کردم ، به جای میله های زاویه دار پلاستیکی چاپ شده سه بعدی ، به جای میله هایی که بعداً در اینترنت پیدا کردم ، استفاده کردم. استفاده از زوایای پلاستیکی واقعی ارزان تر خواهد بود اما رسیدن به آن زمان بر است.

سپس تخته های کندو PC را در طبقه هر لایه قرار دادم. این تخته ها از تخته های توخالی PP قوی تر بودند و می توانند بدون نگرانی در مورد یکپارچگی سازه ، هوای گرم را تحمل کنند. با این حال ، گران تر است ، بنابراین من فقط از 3 قطعه استفاده کردم ، هر کدام 45 45 45 سانتی متر و ضخامت 12 میلی متر. تخته های PP که قبلاً نشان داده شده اند برای قسمت بیرونی جعبه خوب کار می کنند زیرا می توانند قدرت خود را حفظ کنند زیرا در معرض هوای سردتر خارج از جعبه قرار می گیرند.

مرحله 3: شارژ استاتیک چگونه کار می کند؟

اصل اصلی جعبه ما این است که ماسک ها را به دلیل شارژ الکترواستاتیک تمدید می کند. من اساساً یک دستگاه الکتریکی کوچک شده ساختم. این منشا ایده پروژه Mask Aid Project است. از آنجا که فیبرهای ذوب شده در مرحله اول شیوع کمیاب بودند ، برخی از مردم در مورد نحوه استفاده مجدد از ماسک های دفع فکر کردند. ما روشهای زیادی را برای شارژ ایستا روی ماسکهای قدیمی دفع آزمایش کردیم. موارد زیادی برای ذکر در اینجا وجود دارد ، بنابراین من روی نتیجه نهایی تمرکز می کنم. (اگر کنجکاو هستید داستان ما را در وب سایت پروژه Mask Aid بررسی کنید.)

تصویر اول نحوه ساخت مواد لایه میانی ماسک ها در کارخانه را نشان می دهد: ولتاژ دستگاه به حدود 120 کیلوولت می رسد. طی فرآیندی به نام شکست دی الکتریک ، فیبر در وسط ساختار خازنی مانند بار می شود. از نظر فنی این یک خرابی کامل نیست ، زیرا ممکن است جرقه ای وجود نداشته باشد یا دستگاه فیبر را بسوزاند. به عنوان یک بخش مهم این فرایند ، استفاده از "الکتروکرونا" است ، بنابراین ما به طور خصوصی شوخی می کنیم که در حال مبارزه با "کرونا در برابر کرونا" هستیم.

از آنجا که ما در مورد ولتاژ بالا صحبت می کنیم ، برخی ممکن است نگران ایمنی آن باشند. اول ، شما قصد ندارید آن را لمس کنید. دوم ، ما نمی توانیم ماشین های گران قیمت و قدرتمند و غول پیکر در اتاق نشیمن خود داشته باشیم. سوم ، قانون ژول شگفت انگیز است! ما 5 ولت را به 400 کیلو ولت می رسانیم ، بنابراین جریان بسیار کم است و نمی تواند کشنده باشد. Tasers بسیار خطرناک تر هستند.

الکتروکرونا یک رسانه شاد بین خرابی کامل دیالکتیک و یک مدار باز است. با استفاده از قانون اهم و برخی از اطلاعاتی که به صورت آنلاین یافتم ، یک مقاومت ولتاژ بالا در حدود 5 یا 6 میلیون اهم را انتخاب کردم. این می تواند جریان را کنترل کرده و از جرقه جلوگیری کند. تصویر دوم نشان می دهد که مقاومت های فشار قوی چگونه هستند.

تصویر سوم یک ژنراتور ولتاژ بالا است. سیم های قرمز و سبز ورودی های مثبت و منفی هستند. برای اطلاع از میزان خروجی ، به یک متر سنج نیاز دارید. ارزان است و شما می توانید مقدار زیادی از بین ببرید. (Tasers ، پشه کش) با این حال ، از بحران COVID-19 ، متوجه شدم که در آمریکا و اروپا گران قیمت است. اکثر آنها از چین وارد می شوند و واقعاً ارزان هستند. (واقعیت خنده دار این است که توسط کشاورزان در چین برای بازگشت حیوانات به خانه استفاده می شود.)

وقتی روشن است ، بدنش داغ می شود زیرا یک اتصال کوتاه تقریباً ایجاد می کند. ماژول به گونه ای طراحی نشده است که به این روش کار کند. این دستگاه طوری طراحی شده بود که فقط چند ثانیه در یک زمان کار کند.ما به آن نیاز داشتیم تا به طور مداوم کار کند ، بنابراین آن را هک کردیم.

ما بین قدرت و ورودی مثبت یک مقاومت سرامیکی 1 اهم قرار می دهیم.

در نتیجه ، اصلاح مدار آخرین تصویر خواهد بود.

مرحله 4: ساختن قطبهای تخلیه

در آغاز شیوع بیماری ، من در حال بررسی گزینه هایی برای موادی بودم که می توانم در نمونه های اولیه خود استفاده کنم. قطعات نمی توانند محدود یا گران باشند. ناامیدی ناشی از برس های تخلیه موجود در بازار بود. آنها م effectiveثر بودند ، اما از فیبر کربن ساخته شده اند بنابراین گران هستند. همچنین ، به دلیل نیاز شدید به ماشین های ساخت ماسک ، قیمت آنها حدود 50 برابر نرمال بود.

بنابراین مجبور شدم دیدگاه خود را تغییر دهم. افرادی که در صنعت تراشه IC کار می کنند بسیار نگران استاتیک هستند زیرا می تواند محصول را خراب کند. آنها از راههای زیادی برای محافظت در برابر بار الکتریسیته ساکن استفاده می کنند. ماده ای که آنها به عنوان رسانا استفاده می کنند به خوبی فلز نیست ، اما بار استاتیک را به طور مداوم بیرون می کشد. اگر می دانید چگونه آنها را هک کنید ، مقرون به صرفه تر بود. شما می توانید این مواد را در B. O. M. لیست این موارد قابل آموزش

من دو تخته تخلیه ساختم (یکی سیاه است زیرا نوار چسب سفیدم تمام شد). سرانجام ، سیم را زیر آنها به عنوان اتصال دفن کردم.

مرحله 5: ساخت ماژول فن هوای گرم

چرا به جای آن از سشوار استفاده نمی کنید؟ در ابتدا ، متخصصان پیشنهاد می کردند که ما باید از سشوار برای ضدعفونی کردن ماسک ها استفاده کنیم. با این حال ، آنها همچنین متوجه شدند مردم نباید از آنها برای مدت طولانی استفاده کنند زیرا می تواند به خشک کن ها آسیب برساند. همچنین بسیاری از افراد آنقدر حوصله ندارند که نیم ساعت سشوار خود را نگه دارند. همچنین کنترل دما روی سشوارها دقیق نیست. به محض گرم شدن بیش از حد ، هوا می تواند ماسک های دفع را ذوب کند.

بنابراین ما یکی را نشان دادیم که در تصویر 1 نشان داده شده است. گرم کردن چنین لایه بزرگی قدرت زیادی را می گیرد. ما یک بخاری PTC را انتخاب کردیم مانند آنچه در واحدهای AC پیدا می کنید. ما آن را با یک فن بدون برس DC ترکیب می کنیم ، که در 12V 0.6A کاملاً قدرتمند بود. من از چند پیچ برای اتصال PTC روی فن استفاده کردم ، که تصویر 2 جزئیات را نشان می دهد.

ما دو روش برای کنترل دما داشتیم: یکی با لحیم کاری کلید ترموستات در PTC ، دیگری با استفاده از سنسور DHT11 برای اطلاع از زمان خاموش کردن واحد گرمایش به MCU. من از هر دو استفاده کردم.

مرحله 6: درمان با UVC

اشعه UVC باکتری ها و ویروس ها را از بین می برد. بسیاری از مردم از این فناوری اطلاع دارند. مشکل این است که تعداد کمی از مردم تفاوت UVA ، UVB و UVC را می دانند. برخی تصور می کنند که آنها یکسان هستند. به همین دلیل است که با شروع شیوع چراغ های UVC جعلی در بازار وجود داشت. در پروژه ما ، ما فقط به UVC اعتماد داریم ، بر خلاف نوع نوری که دستگاه های پرداخت ناخن استفاده می کنند.

در اینجا دوباره با برخی از انتخاب های سخت روبرو شدم. ما می دانستیم که سه روش برای تولید UVC وجود دارد که رایج ترین آنها کاتد گرم (HCFL) است ، نادرتر کاتد سرد است (CCFL) و سپس LED UVC وجود دارد. برای محیط زیست و حمل و نقل ، در ابتدا به نظر می رسید که UVC LED بهترین انتخاب است. اما - ما در نهایت CCFL را به دلایل زیادی انتخاب کردیم. همانطور که قبلاً گفتم ، ما قطعاتی را نمی خواهیم که محدود یا گران باشند. تحقیقات زیادی در مورد نحوه استقرار ما در CCFL انجام شد.

من دو لوله در جعبه نصب کردم ، یکی در طبقه لایه میانی و دیگری در سقف. برای نگه داشتن لوله ها چند گیره سیم چسباندم.

لوله های UVC کاتدی سرد و برد راننده ارزان قیمت بودند اما هنوز قدرتمند بودند. آنها با ولتاژ 12 ولت کار می کنند و توان کلی 10 وات را مصرف می کنند. یک مقاله علمی می گوید که 15 دقیقه قرار گرفتن در معرض UVC در سطوح می تواند تقریباً همه باکتری ها را از بین ببرد. ما تصمیم گرفتیم که خوب است آن را با هوای گرم جفت کنیم.

P. S. سیم مبدأ روی لوله ها خیلی کوتاه بود ، بنابراین ما باید سیم های بلندتری را بریده و لحیم کنیم تا آنها را گسترش دهیم.

مرحله 7: عملکرد شستشو

ممکن است بپرسید چرا ماسک را بشویید اگر همه بار ثابت باقی بماند؟

شستشو اختیاری است. اول ، ما نگران از بین رفتن شارژ ایستا نیستیم زیرا بعداً می توانیم دوباره شارژ کنیم. هدف اصلی از شستن ماسک های جراحی یا ماسک های تنفسی N95 از بین بردن باکتری ها نیست ، بلکه حذف گرد و غبار است که جریان هوا را مسدود می کند. بار استاتیک نه تنها به ویروس ها می چسبد ، بلکه به ذرات ریز گرد و غبار نیز می چسبد. تصفیه هوای گرم می تواند باکتری ها را از بین ببرد اما نمی تواند گرد و غبار را از بین ببرد. عرق و چربی انسان نیز هوا را مسدود می کند ، مانند شکل گیری آکنه روی صورت. پس از خواندن خواص مواد ذوب شده ، آب بهترین انتخاب مقرون به صرفه بود. این می تواند نمک های معدنی و لکه های محلول را حل کرده و با از بین رفتن بار استاتیک ، ذرات نامحلول را بشویید. هرچند بیشتر از خیساندن ، برای جریان نیاز به آب دارید. بنابراین من از یک پمپ کوچک زیر آب و یک قطعه شلنگ پلاستیکی کوتاه استفاده کردم. من یک تکه نوار چسب دو طرفه را روی پمپ گذاشتم تا آن را به دیوار مخزن آب چسباند. همچنین سیم ها را حدود 50 سانتی متر بلندتر کردم.

اگر شستشوی بهتری می خواهید ، پیشنهاد می کنم بخاری را داخل آن قرار دهید. این به از بین بردن باکتری ها و حل شدن لکه ها کمک می کند. این کمک بزرگی در کشورهای سردسیر خواهد بود. به خاطر داشته باشید که یک سنسور یا یک کلید ترموستات برای کنترل دمای آب اضافه کنید.

مرحله 8: سایر لوازم جانبی

شما نیاز به دو قطعه توری پلاستیکی دارید که در فهرست مواد ذکر شده است تا ماسک ها را هنگام شستشو و دمیدن در جای خود نگه دارید. ماسک های تنفسی N95 را می توان به گونه ای فشرده کرد که مناسب شبکه باشد و بدون آسیب رساندن به آنها. برای ایجاد یک لولا به یک بند زیپی در یک طرف نیاز دارید تا بتواند به عنوان یک تور عمل کند.

قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش (UVC) برای انسان مضر است ، بنابراین ما نیاز به یک درب برای مسدود کردن آن داریم. من به یک راه حل ساده رسیدم. من تکه ای از تخته توخالی PP را که 45 * 14 سانتی متر بود بریدم. من 4 سوراخ با قطر 4 میلی متر هر کدام در 4 گوشه حفر کردم و 4 پرچ پلاستیکی را در آنها قرار دادم. سپس می توان این برد را بین شکاف های برد توخالی PC قرار داد. در نهایت ، مقداری مخمل روی دو طرف جعبه و روی در می چسبانم تا آن را بپوشاند. به نظر خشن می آمد اما کار می کرد. می توانید آن را با لولا یا سوئیچ نی با آهن ربا ارتقا دهید تا مانند درب مایکروویو ایمن تر شود.

من یک OLED و 5 دکمه فشار (چهار عملکرد و یک تنظیم مجدد اضطراری) را روی برد پنل قرار دادم. همه دکمه ها با سیم XH2.54 2P لحیم شدند. OLED برای اتصال به سیم دو سر XH2.54 4P نیاز داشت.

مرحله 9: تابلوهای کنترل

این نمونه اولیه برای کارکرد بهتر نیاز به ارتقاء کوچک زیادی داشت ، بنابراین برخی از افزونه ها را روی برد گذاشتم. آنها عبارت بودند از: سوئیچ در ، سنسور دما برای مخزن آب و دو ورودی آنالوگ دیگر. از آنجا که احتمال خطاهای ناشی از بار الکترواستاتیک - که یون زیادی نیز در هوا تولید می کند - بسیار زیاد است ، دسته ای از قطعات محافظ ESD روی تخته وجود دارد. همچنین ، 3 روز طول می کشد تا من منتظر تخته از سازندگان PCB باشم ، کمی بیشتر از حد انتظار به دلیل عوارض جانبی COVID-19.

من از LCEDA برای کشیدن تخته استفاده کردم. تصویر 2 رندر سه بعدی را نشان می دهد. به دلیل فقدان برخی از کتابخانه های اجزاء ، 2 فضای خالی وجود دارد. یکی منبع تغذیه 110V/220V AC تا 5V DC است که در گوشه سمت راست بالای صفحه قرار دارد. مورد دیگر ماژول های LM2596 است که در دو قسمت قرار گرفته اند. در تصویر 3 می توانید شکل واقعی صفحه را ببینید.

تصویر 4 منبع تغذیه سوئیچینگ AC-DC 110/220V به 12V است. سه نوع قدرت در این دستگاه وجود دارد ، برق AC ، DC 12V و DC 5V. به دلایل پایداری ، ماژول AC-DC 5V دیگری را مخصوص MCU ، سنسورها و کنترل های رله قرار دادم. آنها از نظر الکتریکی از دیگر محرک ها جدا شده بودند.

پانل فشار قوی باید دور از تخته های دیگر قرار گیرد. وقتی روشن است ، صدای وزوز شبیه پشه را خواهید شنید. این تخلیه الکتروکرونا است. Pic 5 و Pic 6 پانل های فشار قوی هستند.

تصویر آخر هر عملکرد متصل به برد را نشان می دهد.

مرحله 10: اجرای آزمایشی

بیایید نگاهی به نحوه استفاده از جعبه از فیلم 1 بیندازیم.

من یک متر PM2.5 خریدم ، که قبلاً توسط دکوراسیون خانه شخصی استفاده می شد. من چندین بار آزمایش کرده ام. ویدئوهای خام نتیجه آزمایش را نشان می دهند. رقم زرد مقدار PM2.5 است.

فیلم 2: ماسک قدیمی بدون تمیز کردن و شارژ مجدد

ویدئوی 3: تست PM2.5 ماسک را بدون شارژ مجدد شستشو داد. این رفتار بدتر از یک ماسک قدیمی بود.

فیلم 4: تست PM2.5 ماسک را بعد از شارژ مجدد شستشو داد. این قابلیت مسدود کردن آئروسل ها و ذرات ریز را بازیابی کرد.

مرحله 11: پیوست ها

در اینجا من کد و شماتیک را برای شما به اشتراک می گذارم. برای بازکردن طرح یا طرح مسخره به 123D Design نیاز دارید.

مرحله 12: چیزی که می خواهید به آن بگویید

با توجه به شیوع همه گیر جهان ، ما می خواهیم این کیت را برای کمک به مردم به اشتراک بگذاریم و ارائه دهیم. ما تأمین مالی جمعی را راه اندازی کرده ایم و می خواهیم بفهمیم چند نفر به این مورد نیاز دارند.

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

در کمپین ، نوع دیگری از جعبه متولد شده ماسک وجود دارد. در اینجا من کار Jason ، ویدئوی تست Semi-PMRB PM0.3 را به شما نشان می دهم.