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Le tech du Michigan développe trois outils opens sources neufs en réponse à COVID-19

Le laboratoire ouvert de technologie de l'aptitude à soutenir des opérations prolongées du tech du Michigan (les LA PLUPART) a développé trois outils opens sources neufs en réponse à COVID-19 : une imprimante 3D à hautes températures, un masque du sapeur-pompier PAPR et un imprimable, déflecteur d'urgence-utilisation.

Aujourd'hui, avec l'évolution des technologies manufacturières digitales telles que les imprimantes 3D et les systèmes de fraisage de circuit, l'humanité peut partager des modèles avec d'autres qui peuvent alors reproduire des dispositifs de médical-pente pour le coût de matériaux localement originaires.

Quand l'équipe a commencé ces études le printemps dernier, le matériel personnel de protection (PPE) était dans l'alimentation courte, la plupart de PPE était un-utilisation et remplaçable, et la demande du matériel d'hôpital était plus grande que l'alimentation. Ainsi LA PLUPART de laboratoire s'est concentré sur une imprimante qui pourrait effectuer les masques protecteurs réutilisables, le matériel respiratoire qui pourrait être ajustement fait sur commande pour des sapeurs-pompiers et un modèle peu coûteux pour un déflecteur 3D-printed.

Joshua Pearce aboutit LA PLUPART de laboratoire et est le professeur doté par Witte de Richard du scientifique et technique de matériaux et un professeur d'élém. élect. et d'ingénierie informatique. Son équipe a intentionnellement effectué les modèles d'open-source, qui ont été publiés dans une edition spéciale de HardwareX ont consacré à la technologie COVID-19.

La nature de ces derniers conçoit est telle qu'il est relativement facile ajouter les caractéristiques désirées avec le test utilisant des protocoles et des fichiers paramétriques de modèle fournis. Notre espoir est que de tels dispositifs peuvent être établis au moment par d'autres pour réaliser la pleine autorisation réglementaire dans tous les pays pour s'assurer que l'humanité est préparée pour la prochaine pandémie. »

Joshua Pearce, université technique du Michigan

Spéc. pour 3D l'imprimante à hautes températures Cerberus :

  • à tête de trois, auto-reproduisant le prototyper rapide (RepRap)
  • l'open-source et peut être établi pour moins de $1.000
  • bâti passionné Celsius-capable de 200 degrés
  • extrémité chaude Celsius-capable de 500 degrés
  • chambre passionnée d'isolement avec le faisceau de réchauffeur d'espace de 1 kilowatt avec la chambre de tension de canalisations et chauffage de bâti pour le début rapide
  • polyetherketoneketone d'impression (PEKK) et polyetherimide (PEI, ULTEM) avec des résistances à la traction de l'avion de patrouille maritime 77,5 et 80,5, respectivement

Spéc. pour le respirateur particulaire épuré à l'air actionné (PAPR) pour des sapeurs-pompiers :

  • l'open-source et peut être 3D-printed et réuni avec largement - les composantes procurables pour $150 au-dessous de, remontant les nécessaires commerciaux de conversion (sauvetage 85%) ou le PAPRs de propriété industrielle (sauvegardant plus de 90%)
  • les modèles paramétriques tiennent compte de l'adaptation à d'autres composantes de faisceau et peuvent être ajustement fait sur commande particulièrement au matériel de sapeur-pompier, y compris leurs bretelles
  • le flux d'air contrôlable et son modèle active la respiration même si le ventilateur est disconnected ou si la batterie meurt
  • institut national de rassemblements conditions pour de sécurité du travail et de santé (NIOSH) flux d'air pendant quatre heures, qui est 300% au-dessus de la consommation régulière prévue

Déflecteur de Spéc. de secours :

  • l'open-source et peut être 3D-printed pour moins de $170
  • système de ressuscitation basé sur le Contrôleur d'Arduino d'open-source et la structure 3D-printable à base de composants paramétrique
  • mode de respiration réglé avec des volumes courants de 100 à 800 millilitres, des taux respiratoire de 5 à 40 haleines/minute, et le rapport inspiratoire-à-expiratoire de 1 : 1 à 1 : 4
  • Le système est conçu pour la fiabilité et l'évolutivité de la mesure circuite par l'utilisation de la surface adjacente périphérique séquentielle et a la capacité de brancher la visserie complémentaire due à l'approche algorithmique orientée objets.
  • Les résultats expérimentaux après avoir déterminé sur un poumon artificiel la pression inspiratoire maximale (PIP), le rythme respiratoire (RR), la pression extrémité-expiratoire positive (PEEP), le volume courant, la pression proximale, et la pression de poumon expliquent la répétabilité et l'exactitude dépassant des capacités humaines dans la ventilation manuelle basée sur BVM.
Source:
Journal reference:

Skrzypczak, N.G., et al. (2020) Open source high-temperature RepRap for 3-D printing heat-sterilizable PPE and other applications. HardwareX. doi.org/10.1016/j.ohx.2020.e00130.