Maska na twarz z dezynfekowanym świeżym powietrzem UVC

Jak dotąd maski na twarz okazały się najskuteczniejszą pierwszą linią obrony przed wszystkimi zaraźliwymi epidemiami i pandemiami.

Jednak największym dyskomfortem związanym z maskami na twarz jest trudność w oddychaniu i dostępie do świeżego powietrza. Z drugiej strony, jeśli maski są porowate w celu wpuszczania świeżego powietrza, mogłoby to również pozwolić zarazkom Covid-19 na bezpieczne przejście do wnętrza maski, zniweczając główny cel maski.

Jeśli przewidziano, że powietrze wchodzące do maski jest zmuszone do przejścia przez środek do szybkiego dezynfekcji, taki jak Kanał świetlny UVC , może prawdopodobnie inaktywować wszystkie patogeny, w tym koronawirusa, zapewniając zdrowsze powietrze dla użytkownika wewnątrz maski twarzowej.

W poniższym poście podjąłem próbę w tym kierunku z innowacyjnym pomysłem maski na twarz, która dezynfekuje powietrze wchodzące do maski za pomocą Koncepcja UVGI , pozwalając użytkownikowi na swobodne oddychanie.

Jak UVGI może być skuteczne

Technologia UVGI oznacza naświetlanie bakteriobójcze ultrafioletem, polegające na wykorzystaniu niszczących właściwości promieni UV na patogeny w celu ich wyeliminowania poprzez napromieniowanie UV.

Naukowcy odkryli, że gdy patogeny są napromieniowane skoncentrowanym promieniowaniem UVC, ich materiał RNA jest szybko rozkładany i niszczony.

W naszej koncepcji dezynfekcji maski na twarz, ponieważ powietrze musi najpierw przejść przez wąski kanał, napromieniowane skoncentrowanym UVC, jest w stanie wywierać maksymalne niszczące właściwości na wirusy podróżujące przez to przejście.

Co to jest UVC

W określeniu UVC, UV oznacza UltraViolet, a C oznacza kategorię długości fali światła UV, która mieści się w zakresie od 100 do 280 nm, jak pokazano na poniższym obrazku:

Długość fali mieszcząca się w zakresie od 100 do 280 nm to zakres ultrafioletu, który ma zdolność eliminowania wszelkich form patogenów, w tym bakterii i wirusów.

LED UVC

Obecnie istnieje możliwość zaopatrzenia się w specjalistyczne bakteriobójcze diody LED przeznaczone do generowania światła UVC w zakresie od 250 do 280 nm. Te światła UV okazały się całkiem skuteczne w dezaktywacji wirusów wchodzących do ich strefy świetlnej.

Na poniższych rysunkach można zobaczyć kilka przykładów SMD UVC LED, które można zastosować do [proponowanej aplikacji do dezynfekcji powietrza w masce twarzy. Możesz również zapoznać się z załączonymi arkuszami danych.

karta techniczna 1 , arkusz danych 2 , arkusz danych 3

Ze względu na to, że UVC z tego zakresu może być również szkodliwe dla ludzkiej skóry, właśnie dlatego dioda UVC LED w tej koncepcji została zamknięta w oddzielnej obudowie uniemożliwiającej jakikolwiek kontakt światła z ludzką skórą.

Stosowanie UVC w maskach na twarz

Ponieważ bakteriobójcze diody LED UVC są teraz łatwo dostępne, ich zastosowanie w innowacyjnych zastosowaniach bakteriobójczych stało się teraz łatwe.

W krytycznych pandemiach, takich jak COVID 19, kiedy noszenie masek jest przymusem dla wszystkich, zwłaszcza dla wszystkich pracowników służby zdrowia, może to być dla nich wiele niedogodności i stresujących chwil.

Koncepcja pokazana na poniższym obrazku może być wykorzystana jako zewnętrzne mocowanie do masek na twarz, aby zapewnić użytkownikowi świeże, zdezynfekowane powietrze.

Wewnętrzna powierzchnia rury musi być koloru białego, aby promienie UV mogły odbijać się od ścianek rury, zwiększając skuteczność dezynfekcji.

Tutaj widzimy małą cylindryczną rurkę otaczającą diodę UVC i baterię Li-Ion. Dolny otwór rurki jest otwarty, aby umożliwić wejście do rurki powietrza atmosferycznego lub ewentualnie zakażonego powietrza, podczas gdy drugi koniec jest przymocowany rurką, która łączy się z maską twarzową. Ustanowienie połączenia można zobaczyć na poniższym obrazku.

Jeśli połączenie rurowe wygląda na kłopotliwe i niechlujne, można je zaimprowizować do jednostki typu wtykowego, jak pokazano w poniższym przykładzie

Konfiguracja umożliwia przedostanie się powietrza do rurki i dezynfekcję pod wpływem światła UV, a następnie przejście przez rurkę łączącą do wnętrza maski twarzowej.

Kiedy użytkownik wydycha powietrze, dzieje się odwrotnie. Teraz wydychane powietrze wydostaje się z rurki i podczas tego procesu zostaje zdezynfekowane podczas wychodzenia z rurki.

W ten sposób dioda UVC LED dezynfekuje powietrze w obie strony, podczas wdechu i wydechu, pomagając w ten sposób znacznie powstrzymać rozprzestrzenianie się choroby zakaźnej.

Jakiego rodzaju masek na twarz można używać?

Ponieważ konstrukcja wymaga, aby połączenia były sztywne i mocne, maski z tkaniny mogą nie być zgodne z tą koncepcją, a bardziej odpowiednie mogą być te wykonane z tworzywa sztucznego lub innego twardszego materiału.

Która bateria może być używana

Ponieważ pobór prądu określonej diody UVC wynosi zaledwie 60 mA, niewielka bateria Li-Ion lub Lipo 3,7 V 300 mAh wystarczy, aby zapewnić podtrzymanie przez ponad 4 godziny przy każdym ładowaniu.

Specyfikacje akumulatora Lipo 3,7V 300 mAH: -

• Napięcie: 3,7 V.
• Pojemność: 300 mAh
• Rozmiar ok: 30 mm x 20 mm x 4 mm

Jak ładować baterię

Akumulator można ładować dowolnym standardem Ładowarka do akumulatorów Li-Ion z automatycznym odcięciem lub można go również zaimplementować za pomocą następującej prostej konfiguracji.

Gdy blask żarnika żarówki jest prawie zerowy, można przyjąć, że akumulator jest w pełni naładowany.