Kotak Reborn Topeng: Kehidupan Baru untuk Topeng Lama: 12 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Kami membuat kit di rumah yang berpatutan untuk memanjangkan umur topeng sehingga anda dapat bergabung dalam memerangi wabak tersebut dengan membantu komuniti anda

Sudah hampir lima bulan sejak idea memperbaharui topeng terpakai dilahirkan. Hari ini, walaupun di beberapa negara COVID-19 nampaknya tidak serius, sebahagian besar dunia masih menderita bukan hanya dari badan, dan juga struktur masyarakat. Di sini saya merujuk beberapa catatan dari laman projek kami, Mask Aid Project, untuk memberitahu anda mengapa kami memulakannya.

Pasukan Projek Mask Aid:

Kalimov Lok

Jason Leong

Torrey Nommesen

John Lee

Daniel Feng

Halima Ouatab

Terima kasih kepada Dr. Jian-Feng Chen, Ahli Akademik Kejuruteraan Cina, dan ahli pasukannya. Kami berdasarkan proses kami berdasarkan laporan mereka mengenai cara menggunakan semula topeng pakai buang dengan selamat. Ini adalah kemajuan yang sama yang digunakan oleh Pusat Maklumat Nasional Bioteknologi. (Lihat Gambar 2)

Pakar dari kertas putih Reuse of N95 Masks oleh Dana Mackenzie yang memaparkan penyelidikan dari Profesor Jian-Feng Chen dan rakan-rakan di Universiti Teknologi Kimia Beijing Satu lagi sumber maklumat yang berguna yang membantu kami mengesahkan proses kami ialah kertas putih Stanford Bolehkah alat pernafasan N95 digunakan semula setelah pembasmian kuman ? Dan berapa kali? oleh Lei Liao, Wang Xiao, Mervin Zhao, Xuanze Yu.

Terima kasih kepada rakan sepasukan saya, Torrey Nommesen. Tanpa pembetulannya terhadap tatabahasa dan cara menyatakannya, saya tidak dapat berkongsi keseluruhannya dengan cara penutur asli bahasa Inggeris.

Sekiranya anda ingin membaca "bagaimana membina" terlebih dahulu, anda boleh melangkau bahagian ini dan melompat ke bahagian material.

Idea Dilahirkan

Kalimov Lok (Dirujuk dari

Semasa negara saya mengisytiharkan keadaan darurat, saya mempunyai perasaan buruk bahawa saya tidak dapat meletakkan jari. Saya tidak dapat melilit kepala pada waktu itu - saya kelam kabut. Ia adalah 23 Januari 2020.

Keesokan harinya, ibu saya datang ke Shanghai dari Hungary untuk meraikan Festival Musim Bunga dengan saya. Semasa saya menjemputnya di Lapangan Terbang Pudong, dia memakai topeng muka. Keesokan harinya, kami mendengar bahawa ada karantina yang dikenakan oleh pemerintah. Ibu saya adalah seorang guru biologi di Macao sehingga dia menyedari bahawa keadaan boleh menjadi sangat cepat kerana Macao mempunyai kepadatan penduduk tertinggi di dunia. Dia juga tahu bahawa akan sangat sukar untuk menentukan siapa yang membawa virus itu kecuali mereka didiagnosis. Memakai topeng bukan hanya untuk melindungi diri kita sendiri tetapi juga untuk keselamatan orang lain. Oleh itu, dia kembali ke Macao dua hari kemudian untuk mendapatkan sekitar 70 topeng untuk saya. Dia membelinya di Hungary, tetapi mereka bertanda 'Buatan China.' Terima kasih kepada ibu saya, saya dapat mematuhi undang-undang di China dan pergi ke luar semasa kuarantin dengan memakai topeng. Kemudian, saya dapat menggunakan topeng ini untuk ujian.

Oleh kerana orang tinggal di rumah untuk jangka masa yang lebih lama daripada sebelumnya, mereka belajar banyak tentang virus dari TV dan internet. Perlahan-lahan saya menyedari perasaan buruk yang saya alami sebelumnya: walaupun terdapat lebih banyak orang di China yang dijangkiti daripada di tempat lain, ia akan menjadi wabak di seluruh dunia. China adalah pengeluar topeng muka terbesar di dunia, dan kebanyakannya dibuat di Xiantao, sebuah bandar tepat di sebelah Wuhan. Bekalan topeng dunia berasal dari wabak yang tidak menular dari wabak ini.

Orang-orang mula bertanya, “Seberapa sukar untuk membuat topeng?” Kami segera mengetahui: mesin dapat menjahit topeng dalam setengah saat, tetapi memerlukan seminggu atau kadang-kadang hingga setengah bulan untuk mereka siap menggunakan. Topeng perlu disterilkan dengan gas etana epoksi dan kemudian topeng perlu disalurkan secara semula jadi sebelum dibungkus untuk penghantaran. Sementara menunggu topeng dibuat, orang ramai sendiri. Menjadi jelas bahawa dalam senario terbaik, ini akan menjadi Hari Valentine sebelum topeng baru tersedia.

Saya mengira berapa topeng yang diperlukan oleh orang Cina. Kemudian, saya perlu melakukan refactor kerana ia menjadi pandemi global. Saya terperanjat. Dengan pengiraan saya, kita perlu menghasilkan lebih dari 500 juta topeng sehari! Saya rasa ini adalah alasan utama pemerintah mahu menghangatkan orang bahawa mereka perlu tinggal di rumah. Dengan senang hati saya perhatikan bahawa kebanyakan orang di China tinggal di rumah.

Tetapi kita perlu pergi ke luar untuk bertahan. Kita perlu pergi ke luar untuk membeli makanan, dan ketika kita keluar, kita perlu memakai topeng. Tetapi jika topeng kekurangan bekalan, apa yang boleh kita lakukan? Sebilangan orang cuba merebus topeng pelupusan, atau menyemburkan alkohol pada mereka untuk membasmi kuman. Pakar perubatan memberi amaran bahawa ini boleh merosakkan topeng. Ini baik untuk topeng kain biasa, tetapi tidak sesuai untuk topeng N95 atau PM2.5. Topeng N95 menyekat virus bukan hanya kerana ketumpatan penapisnya tetapi juga perlu dicas secara statik untuk menangkap zarah. Tidak banyak orang mengetahui hal ini sebelum wabak ini. Menggunakan alkohol melarutkan lapisan tengah, dan air panas menghilangkan elektrik statik yang diperlukan untuk menjadikan topeng berguna. Satu-satunya cara yang boleh diterima untuk membersihkan topeng adalah dengan menggunakan sinar UVC atau udara kering dan panas. Dengan cara ini tidak banyak merosakkan topeng kerana tidak menghilangkan cas statik semasa topeng dibasmi kuman. Tenaga elektrik masih akan habis selepas satu atau dua hari, tetapi ia tetap lebih baik perlindungan daripada tidak membersihkan sama sekali.

Oleh itu, adakah kita dapat mencari cara untuk mengisi semula topeng? Sekiranya kita dapat membuat mereka dibasmi kuman dan diisi semula, sekurang-kurangnya 90% boleh diperbaharui. Semakin banyak orang yang melakukan ini, semakin kurang kekurangan dan kepanikan yang kita dapat semasa pandemik tahap pertama.

Saya mula meneliti kemungkinan membuat kilang kecil di rumah dan saya mempunyai pandangan. Sebuah kilang biasa menggunakan epoksi etana setelah topeng dijahit kerana lebih cekap memandangkan jumlah topeng yang dihasilkannya. Mereka tidak dapat mensterilkan kain sebelum menjahitnya kerana mesin akan mencemarkan topeng. Namun, untuk kegunaan rumah, jumlah pengeluaran tidak akan menjadi faktor. Mungkin kita dapat membersihkan topeng terpakai sepenuhnya tanpa perlu risau akan mengeluarkan elektrik statik dan kemudian mengisinya semula kemudian.

Saya memeriksa harga mesin pengecas elektrik statik voltan tinggi dan kecewa. Satu-satunya yang saya dapati adalah untuk kegunaan industri. Selain terlalu besar, harga unit yang ada semakin mahal kerana kilang memerlukannya untuk menghasilkan lebih banyak topeng. Saya yakin ada penyelesaian lain selain membawa topeng skala penuh ke rumah atau ke pusat komuniti. Saya perlu menjadikannya mudah alih, atau sekurang-kurangnya berukuran desktop, dan saya perlu menjadikannya berpatutan sehingga orang dapat mengubah tempat mereka menjadi kilang kecil dan datang untuk menyelamatkan pada peringkat awal wabak.

Oleh itu, saya mengumpulkan pasukan antarabangsa untuk membantu saya. Saya, Kalimov Lok, sedang melakukan eksperimen prinsip dan membuat prototaip. Jason Liang, pembuat PVCBOT, terperangkap di Yichang, Hubei, dekat Wuhan, jadi dia melakukan penyelidikan dan eksperimen pasar. Torrey Nommesen adalah orang Amerika yang sekarang dikarantina di Afrika Selatan, dan membuat laman web kami dan membantu akhbar bahasa Inggeris untuk projek kami. Daniel Feng, pereka industri di Guangzhou, akan berusaha menyelesaikan reka bentuk untuk pengeluaran setelah prototaip dibina. John Lee, seorang profesor di Zhongshan, membantu kami dalam pengeluaran dan pembuatan. Kami telah bekerja sejak Mac. Kami akan menghantar kemajuan kami dalam talian di https://maskaidproject.com/ jika anda berminat untuk mengikuti perjalanan kami

Bekalan

Komponen perkakasan

1. input penggalak voltan tinggi DC 5V dan output 400KV × 1
2. Pengawal selia modul LM2596 DC-DC 12V / 5V × 2
3. Bekalan kuasa beralih AC 110 / 220V DC 12V 100 watt × 1
4. Bekalan kuasa beralih AC 110 / 220V DC 5V 3.5 watt × 1
5. Kipas DC DC 12V 0.6A × 1
6. PTC Heater AC 220V 300 watt × 1. Anda boleh menukar ke AC 110V bergantung pada tempat anda tinggal.
7. Sensor Suhu & Kelembapan DHT11 × 1
8. relay DC 5V kawalan, 4 penyambung × 6
9. Pakej SMD diod SS14 × 7
10. Pakej S8050 triod SOT-23 × 6
11. 0603 Pakej LED 0603 SMD × 6
12. Pakej perintang 300 ohm 0805 SMD × 6
13. Pakej perintang 10K ohm 0603 SMD × 6
14. Kapasitor, pakej SMD 220 µF × 1
15. Kapasitor, pakej SMD 470 µF × 1
16. Pakej Kapasitor 1000 uF SMD × 1
17. Pakej Kapasitor 22 uF 0402 SMD × 2
18. Soket XH2.54 2P × 6
19. Soket XH2.54 3P × 2
20. Soket XH2.54 4P × 1
21. XH2.54 2P wayar × 6. 5 adalah header tunggal, 1 adalah header berganda.
22. Wayar XH2.54 3P × 1
23. Header berganda wayar XH2.54 4P × 1
24. Butang Tukar × 5PH2.0 2P soket × 6
25. Header tunggal wayar PH2.0 2P × 6
26. Terminal KF-235 Spring × 8
27. Tiub cahaya UVC (panjang gelombang lebih pendek daripada 285nm) × 2
28. Pemacu tiub cahaya UVC (menyokong 2 tiub pada 1 pemandu) × 1
29. Perintang voltan tinggi 5.6M ohm × 1
30. Perintang simen 1 ohm 5 watt × 1
31. Resolusi OLED 128 * 64, antara muka IIC × 1
32. Papan MCU LGT8F328P × 1. Papan serasi nano Arduino dan saya menggunakan Arduino IDE untuk memprogramkannya. Ini memerlukan perpustakaan papan. Anda mungkin menggunakan arduino nano biasa dan bukan.
33. Serat karbon bukan tenunan × 1 kepingan besar
34. Kerajang aluminium × 1 (saiz besar)
35. pita pelekat berganda (saiz besar). Anda boleh menggunakan beberapa pita saluran.
36. Sebilangan pita busa
37. Jaring plastik
38. Velcro
39. sekeping kecil magnet kuat
40. Reed Switch, SPST-NO × 1
41. Klip Kawat × 20
42. Soket 2.54 pin (15P) × 2
43. Kawat 3P (panjang 60 ~ 80cm) × 1
44. Bar Sudut Plastik sepanjang 6 meter
45. Sudut plastik segi tiga × 4
46. Soket AC AC-01 × 1
47. Kabel Kuasa Utama, 14 AWG × 1
48. Kawat 18 AWG kira-kira 1 meter
49. Pin pin 5.08mm × 2, 1 ialah 2P, yang lain ialah 3P.
50. Papan berongga PP × 5. Ukuran 50 * 50cm, ketebalan 5mm
51. Papan berongga PC × 3. Struktur di dalam papan lebih baik seperti sarang. Saiz 50 * 50cm, ketebalan 12mm.
52. Submerge pump × 1. Dengan tiub getah.
53. Suis Termostat × 1. Suhu tindak balas 100/70 darjah celcius.
54. Peranti Perlindungan ESD ESD5B5.0ST1G × 30. Lindungi papan kawalan agar tidak terkejut dengan cas statik.

Alat perisian

Arduino IDE, LCEDA,

Alatan tangan dan mesin fabrikasi

Besi pematerian

Solder Wire, Bebas plumbum

Wire Stripper & Cutter, 30-10 AWG Wayar Pepejal & Terdampar

pemotong kertas

Pemotong laser

Meter elektrostatik (Ia digunakan untuk mengukur cas statik permukaan yang tersisa.)

Langkah 1: Sebelum Membangun, Mari Lihat Beberapa Fakta

Faktor yang mempengaruhi perlindungan topeng

Ukuran liang penapisan - Kerana ukuran lubang mikroskopik pada topeng, aliran udara tetapi titisan air dan zarah debu tersekat. Tetapi alat pelindung hanya dapat dilindungi selama beberapa jam sebelum tersumbat dan tidak lagi bernafas.

Bahan - topeng N95 dibuat menggunakan apa yang dinamakan tenunan leleh electret. Semasa meleleh dibuat, ia perlu dicas. Tetapi jika anda membersihkan topeng ini dengan alkohol atau pembasmi kuman, ia akan merosakkan serat. Air bersih tidak merosakkan cairan yang meleleh tetapi ia mengeluarkan sisa elektrostatik.

Cas statik - Zarah skala yang dikenali sebagai PM2.5 atau PM0.3 boleh masuk melalui liang-liang di kain. Untuk menghentikan zarah-zarah ini, cas elektrostatik dikenakan pada lapisan topeng perubatan yang tidak dicairkan. Muatan statik menarik zarah-zarah kecil seperti kabut asap, bakteria, dan virus sehingga melekat pada serat sambil tetap membiarkan aliran udara. Ini adalah perbezaan antara topeng perubatan dan topeng kain biasa. Walau bagaimanapun, wap air yang berasal dari kelembapan udara normal, nafas kita, dan rasa manis kita dapat mengeluarkan muatan. Itulah salah satu sebab mengapa para pakar memberitahu kami untuk menukar topeng kami setiap 4 jam.

Apakah proses kita?

1. Kami mencuci topeng bekas atau alat pernafasan N95 dengan lembut tanpa bahan pencuci. Ini menghilangkan kotoran, peluh, dan baki caj yang ada di atasnya.

2. Kami mengeringkan topeng dengan udara 56 ~ 70ºC selama 30 minit. Ini berdasarkan artikel sains yang menunjukkan bahawa COVID-19 dihapuskan di atas 56ºC.

3. Kami juga menggunakan sinar UVC sama ada pada masa yang sama atau selepas proses pengeringan.

4. Kami mengisi semula topeng dengan medan elektrik voltan tinggi. Ini adalah tujuan utama mesin kami. Kami ingin menurunkan mesin electret industri ke ukuran desktop sehingga setiap keluarga atau pusat komuniti dapat mengisi kembali topeng mereka.

Mengapa kilang topeng tidak boleh membuat lebih banyak topeng?

Baiklah, izinkan saya menceritakan kisah sebenar yang berlaku di China. Kerajaan memberi amaran kepada orang ramai untuk tidak membeli topeng baru sebelum 14 Februari. Sebabnya ialah walaupun setiap topeng dijahit hanya setengah saat untuk dijahit dan kemudian disterilkan selama 4 atau 5 jam, wap pensterilan memerlukan masa sehingga 2 minggu untuk menghilang dan selamat digunakan. Ini kerana mereka menggunakan wap etilena oksida yang memerlukan masa untuk gas toksik menghilang sebelum dijual.

Adalah sukar bagi kilang untuk mengubah prosesnya dengan cepat kerana mereka dirancang untuk pengeluaran besar-besaran. Mereka tidak menggunakan pencucian air panas kerana mengeluarkan caj. Mereka tidak menggunakan rawatan udara panas atau UVC kerana memerlukan ruang dan peralatan baru untuk dilakukan. Mereka menggunakan wap etilena oksida kerana tidak mempengaruhi muatan tetapi menghilangkan bakteria yang tercemar semasa pengeluaran. Ia lebih cekap dan mengurangkan kos untuk menghasilkan topeng. Dalam krisis ini, 15 hari menunggu kita terasa seperti 15 tahun. Oleh kerana anda tidak memerlukan skala kilang, kami dapat menurunkan mesin besar yang akan mereka gunakan. Oleh kerana kita dapat menerapkan semula caj statik, kita tidak perlu bimbang kehilangan caj semasa kita membersihkan. Dan kita tidak perlu mengumpulkan topeng kerana ia boleh diperbaharui berulang kali.

Sebelum membina, mari kita lihat beberapa fakta

Dalam Pic 1, itu adalah topeng lama. Saya menggunakan meter statik untuk memeriksanya. Ia hampir tidak berguna. Caj statik rendah.

Dalam Pic 2, topeng baru mestilah statik seperti ini. Saya membuat eksperimen pengisian semula. Anda boleh memuat turun lampiran video mentah.

Dari Pic 3, anda dapat melihat hasil topeng pelupusan yang diisi semula. Dan luar biasa bahawa topeng yang diisi semula boleh mempunyai cas statik yang lebih kuat daripada yang baru! Pada pendapat saya, ini disebabkan oleh proses pembuatan topeng. Kelewatan dua minggu sebelum dihantar, dan kepada pengguna akhir, ini dapat melemahkan cas statik pada topeng.

Langkah 2: Reka Bentuk Kandang

Saya membina prototaip dengan papan berongga PP kerana ia ringan dan kalis air. Namun, kerana udara panas yang dapat melembutkan papan di dalamnya, saya membuat tiga tingkat di tengahnya dengan papan berongga PC. Anda tidak perlu bimbang dengan penutup di luar kerana papan boleh disejukkan dengan udara luar.

Di bawah ini saya tunjukkan ukuran yang akan anda siapkan. Pemotong kertas cukup tajam untuk memotong papan PP. Anda boleh menggunakan pemotong laser jika anda mahu lebih kemas dan pantas.

Pertama, kita memerlukan papan berongga PP. Mereka setebal 5mm.

Bahagian kuning dan hitam adalah sudut dan segitiga jplastik.

Gambar keempat adalah panel kawalan & paparan. Ukuran lubang bergantung pada OLED dan butang. (Yang terakhir mempunyai lima lubang bulat dan bukannya 4 gambar di atas kerana rakan sepasukan saya sangat menyarankan butang reset)

Dalam Pic 5, plat ini memegang kedudukan jaring plastik, yang mengandungi topeng di dalamnya.

Pic 6 menunjukkan seperti apa bentuk papan berongga PC. Ia kuat dan dinilai mampu bertahan pada suhu 100ºC. Pada hakikatnya, ia sebenarnya boleh melebihi spesifikasi 100ºC. Ia lebih tebal daripada papan berongga PP yang kami gunakan dan setebal 12mm. Kami memerlukan 3 keping 45 x 45cm.

Terdapat laci PP, digunakan untuk mencuci tangki. Dalam ukuran ini, kita boleh meletakkan 6 topeng di dalamnya. Sudah tentu anda boleh meletakkan lebih banyak kerana topeng pembedahan nipis. Untuk alat pernafasan N95, lebih baik anda menggunakan jaring plastik yang disebutkan beberapa langkah kemudian untuk memerasnya untuk menjimatkan ruang. Jangan risau, memeras alat pernafasan N95 tidak akan menyakitkan serat pada mereka.

Saya menggunakan bar sudut plastik bercetak 3D dan bukannya bar yang saya temui di internet semasa kami mengambil bahagian dalam MIT Hackathon Challenge "Africa Takes on COVID-19". Menggunakan sudut plastik sebenar akan lebih murah tetapi memerlukan masa untuk mendapatkannya.

Kemudian saya meletakkan papan sarang PC di lantai setiap lapisan. Papan ini lebih kuat daripada papan berongga PP dan dapat menahan udara panas tanpa perlu risau tentang integriti struktur. Namun, ia lebih mahal jadi saya hanya menggunakan 3 helai, masing-masing setebal 45 x 45cm dan 12mm. Papan PP yang ditunjukkan sebelumnya berfungsi dengan baik untuk bahagian luar kotak kerana mereka dapat mengekalkan kekuatannya kerana terkena udara yang lebih sejuk di luar kotak.

Langkah 3: Bagaimana Static Recharge berfungsi?

Prinsip utama kotak kami adalah bahawa ia memperbaharui topeng kerana pengisian semula elektrostatik. Pada dasarnya saya membina mesin electret berskala. Inilah asal usul idea Mask Aid Project. Oleh kerana serat yang dilelehkan langka pada tahap pertama wabah, beberapa orang mulai memikirkan bagaimana menggunakan kembali topeng pelupusan. Kami bereksperimen dengan banyak cara untuk mengisi semula statik pada topeng pelupusan lama. Terlalu banyak yang perlu disebutkan di sini, jadi saya akan menumpukan pada keputusan akhir. (Lihat kisah kami di laman web Mask Aid Project jika anda ingin tahu.)

Gambar pertama menunjukkan bagaimana bahan lapisan tengah topeng dibuat di kilang: voltan mesin mencapai kira-kira 120 kilovolt. Melalui proses yang disebut pemecahan dielektrik, serat di tengah struktur seperti kapasitor menjadi terisi. Secara teknis, ini bukan kerosakan sepenuhnya kerana tidak ada percikan api atau mesin dapat membakar serat. Selain itu, bagian penting dari proses ini adalah penggunaan "elektro-korona," jadi kita secara peribadi bercanda bahawa kita melawan "Corona vs Corona".

Oleh kerana kita bercakap mengenai voltan tinggi, ada yang mungkin bimbangkan keselamatannya. Pertama, anda tidak akan menyentuhnya. Kedua, mesin gergasi yang mahal dan kuat tidak boleh duduk di ruang tamu kami. Ketiga, Hukum Joule sangat mengagumkan! Kami meningkatkan 5V hingga 400KV sehingga arus terlalu rendah untuk membawa maut. Tugas jauh lebih berbahaya.

Electro-corona adalah media yang senang antara kerosakan dialektik lengkap dan litar terbuka. Dengan menggunakan Undang-Undang Ohm dan beberapa data yang saya dapati dalam talian, saya memilih perintang voltan tinggi sekitar 5 atau 6 juta ohm. Ini dapat mengawal arus sambil mengelakkan percikan api. Gambar kedua menunjukkan seperti apa perintang voltan tinggi.

Gambar ketiga ialah penjana voltan tinggi. Wayar merah dan hijau adalah input positif dan negatif. Anda memerlukan meter statik untuk mengetahui caj output. Ia murah dan anda boleh mendapat banyak wang. (Tugas, pembunuh nyamuk) Namun, dari krisis COVID-19, saya mendapat tahu bahawa ia sangat mahal di AS dan Eropah. Sebilangan besar diimport dari China dan harganya sangat murah. (Fakta lucu bahawa ia digunakan untuk mengarahkan haiwan pulang ke rumah oleh petani di China.)

Apabila dihidupkan, badannya menjadi panas kerana menghasilkan litar pintas yang hampir. Modul ini tidak dirancang untuk berfungsi dengan cara ini. Ia dirancang untuk berfungsi hanya beberapa saat pada satu masa. Kami memerlukannya untuk terus berfungsi sehingga kami menggodamnya.

Kami meletakkan perintang seramik 1 ohm antara kuasa dan input positif.

Hasilnya, pengubahsuaian pada litar akan menjadi gambar terakhir.

Langkah 4: Membangun Tiang Pelepasan

Pada awal wabak, saya sedang mencari pilihan untuk bahan yang boleh saya gunakan dalam prototaip saya. Bahagiannya tidak boleh disekat atau terlalu mahal. Satu kekecewaan datang dengan mengeluarkan sikat yang terdapat di pasaran. Mereka berkesan, tetapi dibuat dengan serat karbon sehingga harganya mahal. Oleh kerana keperluan untuk membuat mesin topeng, harganya sekitar 50 kali ganda normal.

Oleh itu, saya terpaksa mengubah perspektif saya. Orang yang bekerja di industri cip IC sangat mementingkan statik kerana boleh merosakkan produk. Mereka menggunakan banyak cara untuk melindungi dari caj statik. Bahan yang mereka gunakan sebagai konduktor tidak sebaik logam, tetapi mengeluarkan cas statik secara berterusan. Kami mendapati bahan tersebut jauh lebih berpatutan jika anda tahu cara menggodamnya. Anda boleh mendapatkan bahan ini di B. O. M. senarai arahan ini.

Saya membuat dua papan pelepasan (satu berwarna hitam kerana kehabisan pita saluran putih saya). Akhirnya, saya menguburkan wayar di bawahnya sebagai sambungan.

Langkah 5: Membangun Modul Kipas Udara Panas

Mengapa tidak menggunakan pengering rambut? Pada mulanya, para pakar menyarankan agar kita menggunakan pengering rambut untuk membersihkan topeng. Namun, mereka juga menyedari orang tidak boleh menggunakannya terlalu lama kerana boleh merosakkan pengering. Juga, banyak orang tidak cukup sabar untuk memegang pengering rambut selama setengah jam. Juga, kawalan suhu pada pengering rambut tidak begitu tepat. Setelah terlalu panas, udara dapat mencairkan topeng pelupusan.

Oleh itu, kami membina satu yang ditunjukkan dalam Gambar 1. Memanaskan lapisan sebesar itu akan memerlukan terlalu banyak tenaga. Kami memilih pemanas PTC seperti yang anda dapati di unit AC. Kami menggabungkannya dengan kipas tanpa berus DC, yang cukup kuat pada 12V 0.6A. Saya menggunakan beberapa skru untuk memasang PTC pada kipas, Gambar 2 menunjukkan perinciannya.

Kami mempunyai dua cara untuk mengawal suhu: Satu dengan menyolder suis termostat pada PTC, yang lain dengan menggunakan sensor DHT11 untuk memberitahu MCU kapan harus mematikan unit pemanas. Saya menggunakan kedua-duanya.

Langkah 6: Rawatan UVC

Sinaran UVC membunuh bakteria dan virus. Ramai orang tahu mengenai teknologi ini. Masalahnya ialah tidak ramai yang mengetahui perbezaan antara UVA, UVB, dan UVC. Ada yang berpendapat bahawa ia sama. Itulah sebabnya terdapat lampu UVC palsu di pasaran ketika wabak bermula. Dalam projek kami, kami hanya mempercayai UVC, tidak seperti jenis cahaya yang digunakan mesin penggilap kuku.

Di sini sekali lagi, saya menghadapi beberapa pilihan yang sukar. Kami tahu ada tiga cara untuk membuat UVC, yang paling biasa adalah katod panas (HCFL), yang lebih jarang adalah katod sejuk (CCFL), dan kemudian ada LED UVC. Untuk alam sekitar dan untuk penghantaran, pada awalnya nampaknya LED UVC adalah pilihan terbaik. Tetapi - akhirnya kami memilih CCFL kerana banyak sebab. Seperti yang saya katakan sebelumnya, kami tidak mahu bahagian yang terhad atau terlalu mahal. Banyak penyelidikan yang dijalankan mengenai bagaimana kami menetap di CCFL.

Saya memasang dua tiub di dalam kotak, satu di lantai lapisan tengah, dan satu lagi di siling. Saya melekatkan beberapa klip wayar untuk memegang tiub.

Tiub UVC katod sejuk dan papan pemandu adalah kos rendah tetapi masih berkuasa. Mereka berjalan pada 12V dan menggunakan kuasa 10 watt. Sebuah makalah ilmiah mengatakan bahawa pendedahan UVC ke permukaan selama 15 minit dapat membunuh hampir semua bakteria. Kami memutuskan adalah baik untuk memasangkannya dengan udara panas.

P. S. Kawat asal pada tiub terlalu pendek, jadi kita perlu memotong dan memateri wayar yang lebih panjang untuk memanjangkannya.

Langkah 7: Fungsi Mencuci

Anda mungkin bertanya, mengapa mencuci topeng jika ia akan membersihkan semua cas tetap?

Mencuci adalah pilihan. Pertama, kami tidak bimbang tentang kehilangan caj statik kerana kami dapat mengecas kemudian. Tujuan utama mencuci topeng pembedahan atau alat pernafasan N95 bukanlah untuk menghilangkan bakteria, tetapi untuk menghilangkan debu yang menyekat aliran udara. Muatan statik tidak hanya melekat pada virus, tetapi juga butiran debu kecil. Rawatan udara panas dapat membunuh bakteria tetapi tidak dapat menghilangkan debu. Peluh dan lemak manusia juga menyekat udara, serupa dengan bagaimana jerawat terbentuk di wajah. Setelah membaca sifat-sifat material yang dicairkan, air adalah pilihan terbaik yang berpatutan. Ia dapat melarutkan garam mineral dan noda larut dan membersihkan butiran yang tidak larut apabila muatan statik hilang. Lebih dari sekadar merendam, anda memerlukan air untuk mengalir. Oleh itu, saya menggunakan pam tenggelam kecil dan selang plastik pendek. Saya meletakkan sekeping pita pelekat dua sisi pada pam untuk melekatkannya pada dinding tangki air. Saya juga memanjangkan wayar lebih kurang 50cm.

Sekiranya anda mahukan pencucian yang lebih baik, saya cadangkan meletakkan pemanas di dalamnya. Ini membantu membunuh bakteria dan menghilangkan noda. Ini akan sangat membantu di negara-negara sejuk. Ingatlah untuk menambahkan sensor atau suis termostat untuk mengawal suhu air.

Langkah 8: Aksesori Lain

Anda memerlukan dua keping jaring plastik, yang tercantum dalam senarai bahan, untuk meletakkan topeng di tempat semasa dicuci dan ditiup. Alat pernafasan N95 boleh dihimpit agar sesuai dengan jaring dan tanpa merosakkannya. Anda memerlukan tali leher yang diikat di satu sisi untuk membuat engsel sehingga boleh berfungsi sebagai jaring.

Pendedahan UVC berbahaya bagi manusia jadi kita memerlukan pintu untuk menyekatnya. Saya datang dengan penyelesaian yang mudah. Saya memotong sekeping papan berongga PP berukuran 45 x 14cm. Saya menggerudi 4 lubang, diameter 4mm masing-masing pada 4 sudut, dan meletakkan 4 paku keling plastik melaluinya. Papan kemudian boleh diletakkan di antara celah papan berongga PC. Akhirnya, saya melekatkan beberapa velcro di dua sisi kotak dan di pintu untuk menutupnya. Ia kelihatan kasar tetapi berjaya. Anda boleh menaikkannya dengan engsel atau suis buluh dengan magnet untuk menjadikannya lebih selamat seperti pintu gelombang mikro.

Saya meletakkan butang tekan OLED dan 5 (empat fungsi dan satu tetapan semula kecemasan) ke papan panel. Semua butang disolder dengan wayar XH2.54 2P. OLED memerlukan wayar berkepala ganda XH2.54 4P untuk menyambung.

Langkah 9: Papan Kawalan

Prototaip ini memerlukan banyak peningkatan kecil untuk berfungsi dengan lebih baik, jadi saya meninggalkan beberapa pemalam di papan. Itu adalah: suis pintu, sensor suhu untuk tangki air, dan dua input analog lagi. Oleh kerana terdapat kemungkinan besar kesalahan yang disebabkan oleh cas elektrostatik - yang juga menghasilkan banyak ion di udara - terdapat sekumpulan bahagian pelindung ESD di papan. Juga, saya memerlukan 3 hari untuk menunggu papan dari pembuat PCB, sedikit lebih lama daripada yang dianggarkan kerana kesan sampingan COVID-19.

Saya menggunakan LCEDA untuk melukis papan. Pic2 menunjukkan rendering 3D. Kerana kekurangan beberapa perpustakaan komponen, terdapat 2 ruang kosong. Salah satunya ialah bekalan kuasa 110V / 220V AC hingga 5V DC, yang terletak di sudut kanan atas papan. Satu lagi adalah modul LM2596 yang disusun dalam dua. Anda dapat melihat seperti apa sebenarnya papan kenyataan dalam Pic 3.

Pic 4 adalah bekalan kuasa beralih AC-DC 110 / 220V hingga 12V. Terdapat tiga jenis kuasa dalam peranti ini, kuasa AC, DC 12V, dan DC 5V. Atas sebab kestabilan, saya meletakkan modul AC-DC 5V lain khas untuk kawalan MCU, sensor, dan relay. Mereka diasingkan secara elektrik dari penggerak lain.

Panel voltan tinggi harus diletakkan jauh dari papan lain. Apabila dihidupkan, anda akan mendengar bunyi berdengung seperti nyamuk. Itulah pelepasan elektro-korona. Pic 5 dan Pic 6 adalah panel voltan tinggi.

Gambar terakhir menunjukkan setiap fungsi yang disambungkan ke papan.

Langkah 10: Jalankan Ujian

Mari lihat bagaimana menggunakan Kotak dari Video 1.

Saya membeli meter PM2.5, yang pernah digunakan oleh hiasan rumah seseorang sebelum ini. Saya telah beberapa kali menguji. Video mentah menunjukkan hasil ujian. Digit kuning adalah nilai PM2.5.

Video 2: Topeng lama tanpa pembersihan dan pengisian semula

Video 3: Uji PM2.5 topeng yang dicuci tanpa mengisi semula. Ia berkelakuan lebih buruk daripada topeng lama.

Video 4: Uji PM2.5 topeng yang dicuci setelah dicas semula. Ia memulihkan keupayaan menyekat aerosol dan zarah kecil.

Langkah 11: Lampiran

Di sini saya kongsikan kepada anda kod dan skema. Anda memerlukan 123D Design untuk membuka sketsa atau fail mock up.

Langkah 12: Sesuatu yang ingin diberitahu

Oleh kerana wabak masih marak di dunia, kami ingin berkongsi dan menyediakan kit untuk menolong orang. Kami telah melancarkan crowdfunding dan ingin mengetahui berapa banyak orang yang memerlukannya.

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

Dalam kempen tersebut, terdapat jenis Mask Reborn Box yang lain. Di sini saya tunjukkan kepada anda karya Jason, video ujian Semi-PMRB PM0.3.