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

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Kami membuat kit di rumah yang terjangkau untuk memperpanjang umur masker sehingga Anda dapat bergabung dalam perang melawan pandemi dengan membantu komunitas Anda

Sudah hampir lima bulan sejak ide memperbarui masker bekas lahir. Saat ini, meskipun di beberapa negara COVID-19 tampaknya tidak serius, sebagian besar dunia masih menderita tidak hanya dari tubuh, dan juga struktur masyarakat. Di sini saya merujuk beberapa catatan dari situs proyek kami, Proyek Bantuan Masker, untuk memberi tahu Anda mengapa kami memulainya.

Tim Proyek Bantuan Masker:

Kalimov Loko

Jason Leong

Torrey Nommesen

John Lee

Daniel Feng

Halima Ouatab

Terima kasih kepada Dr. Jian-Feng Chen, Akademisi Akademisi Teknik Cina, dan anggota timnya. Kami mendasarkan proses kami pada laporan mereka tentang cara menggunakan kembali masker sekali pakai dengan aman. Ini adalah kemajuan yang sama yang digunakan oleh Pusat Informasi Bioteknologi Nasional. (Lihat Gambar 2)

Kertas putih ahli dari Penggunaan Kembali Masker N95 oleh Dana Mackenzie yang menampilkan penelitian dari Profesor Jian-Feng Chen dan rekan-rekannya di Universitas Teknologi Kimia BeijingSumber informasi bermanfaat lainnya yang membantu kami memvalidasi proses kami adalah kertas putih Stanford Dapatkah respirator N95 digunakan kembali setelah disinfeksi ? Dan untuk berapa kali? oleh Lei Liao, Wang Xiao, Mervin Zhao, Xuanze Yu.

Terima kasih kepada rekan setim saya, Torrey Nommesen. Tanpa koreksi tata bahasa dan cara mengekspresikannya, saya tidak dapat membagikan semuanya dengan cara penutur asli bahasa Inggris.

Jika Anda ingin membaca "cara membangun" terlebih dahulu, Anda dapat melewati bagian ini dan melompat ke bagian materi.

Sebuah Ide Lahir

Kalimov Lok (Dirujuk dari

Ketika negara saya mengumumkan keadaan darurat, saya memiliki firasat buruk bahwa saya tidak dapat menggunakan jari saya. Saya tidak bisa benar-benar membungkus kepala saya saat itu – saya berada dalam kabut. Saat itu 23 Januari 2020.

Keesokan harinya, ibu saya datang ke Shanghai dari Hongaria untuk merayakan Festival Musim Semi bersama saya. Ketika saya menjemputnya di Bandara Pudong, dia memakai masker wajah. Keesokan harinya, kami mendengar bahwa ada karantina yang diberlakukan oleh pemerintah. Ibu saya adalah seorang guru biologi di Makau jadi dia menyadari bahwa situasinya bisa menjadi serius dengan sangat cepat karena Makau memiliki kepadatan penduduk tertinggi di dunia. Dia juga tahu bahwa akan sangat sulit untuk menentukan siapa yang membawa virus kecuali mereka didiagnosis. Mengenakan masker tidak hanya untuk melindungi diri kita sendiri tetapi juga untuk keselamatan orang lain. Jadi dia kembali ke Macao dua hari kemudian untuk mendapatkan sekitar 70 masker untuk saya. Dia membelinya di Hungaria, tetapi diberi label 'Made in China.' Berkat ibu saya, saya dapat mematuhi hukum di China dan pergi ke luar rumah selama karantina dengan mengenakan masker. Kemudian, saya bisa menggunakan topeng ini untuk pengujian.

Karena orang-orang tinggal di rumah lebih lama dari sebelumnya, mereka belajar banyak tentang virus dari TV dan internet. Perlahan-lahan saya sadar apa firasat buruk yang saya miliki sebelumnya: meskipun ada lebih banyak orang di China yang terinfeksi daripada di tempat lain, itu akan segera menjadi pandemi di seluruh dunia. China adalah produsen masker wajah terbesar di dunia, dan sebagian besar dibuat di Xiantao, sebuah kota tepat di sebelah Wuhan. Pasokan masker dunia berasal dari titik nol epidemi.

Orang-orang mulai bertanya, 'Seberapa sulit membuat topeng?' Kami segera menemukan: sebuah mesin dapat menjahit topeng dalam setengah detik, tetapi butuh seminggu atau kadang-kadang hingga setengah bulan untuk siap. menggunakan. Masker harus disterilkan dengan gas epoksi etana dan kemudian masker harus diudarakan secara alami sebelum dikemas untuk pengiriman. Sambil menunggu pembuatan topeng, orang-orang itu sendiri. Menjadi jelas bahwa dalam skenario terbaik, itu akan menjadi Hari Valentine sebelum topeng baru tersedia.

Saya menghitung berapa banyak topeng yang dibutuhkan orang-orang China. Kemudian, saya perlu melakukan refactor karena menjadi pandemi global. Saya terkejut. Menurut perhitungan saya, kami perlu memproduksi lebih dari 500 juta masker sehari! Saya pikir ini adalah alasan utama pemerintah ingin menghangatkan orang bahwa mereka perlu tinggal di rumah. Saya senang mengetahui bahwa kebanyakan orang di China memang tinggal di rumah.

Tapi kita harus pergi ke luar untuk bertahan hidup. Kita harus keluar untuk membeli makanan, dan ketika kita keluar, kita harus memakai masker. Tapi jika masker tidak mencukupi, apa yang bisa kita lakukan? Beberapa orang mencoba merebus masker pembuangan, atau menyemprotkannya dengan alkohol untuk mendisinfeksinya. Profesional medis memperingatkan kita bahwa ini dapat merusak topeng. Ini bagus untuk masker kain biasa, tetapi tidak berfungsi untuk masker N95 atau PM2.5. Masker N95 memblokir virus tidak hanya karena kepadatan filternya tetapi juga perlu diisi secara statis untuk menangkap partikel. Tidak banyak orang yang mengetahui hal ini sebelum pandemi ini. Menggunakan alkohol melarutkan lapisan tengah, dan air panas menghilangkan listrik statis yang dibutuhkan untuk membuat masker berguna. Satu-satunya cara yang dapat diterima untuk membersihkan masker adalah dengan mengoleskan sinar UVC atau udara panas dan kering. Dengan cara ini, masker tidak terlalu rusak karena tidak menghilangkan muatan statis saat masker didesinfeksi. Listrik masih akan hilang setelah satu atau dua hari, tetapi itu masih perlindungan yang lebih baik daripada tidak membersihkan sama sekali.

Jadi bisakah kita menemukan cara untuk mengisi ulang masker? Jika kita bisa membuatnya didesinfeksi dan diisi ulang, setidaknya 90% bisa diperbarui. Semakin banyak orang yang melakukan ini, semakin sedikit kekurangan dan kepanikan yang bisa kita alami selama tahap pertama pandemi.

Saya mulai meneliti kemungkinan membuat pabrik kecil di rumah dan saya mendapat wawasan. Pabrik biasa menggunakan epoxy ethane setelah masker dijahit karena lebih efisien mengingat jumlah masker yang mereka hasilkan. Mereka tidak dapat mensterilkan kain sebelum menjahitnya karena mesin akan mengotori masker. Namun, untuk penggunaan di rumah, volume produksi tidak akan menjadi faktor. Mungkin kita bisa membersihkan masker bekas secara menyeluruh tanpa khawatir menghilangkan listrik statis dan kemudian mengisinya kembali nanti.

Saya memeriksa harga mesin pengisian listrik statis tegangan tinggi dan kecewa. Satu-satunya yang bisa saya temukan adalah untuk keperluan industri. Selain terlalu besar, harga unit yang tersedia semakin mahal karena pabrik membutuhkannya untuk memproduksi masker lebih banyak. Saya yakin ada solusi lain selain membawa masker skala penuh ke rumah atau ke pusat komunitas. Saya perlu membuatnya portabel, atau setidaknya berukuran desktop, dan saya perlu membuatnya terjangkau sehingga orang dapat mengubah tempat mereka menjadi pabrik kecil dan datang untuk menyelamatkan pada tahap awal pandemi.

Jadi saya membentuk tim internasional untuk membantu saya. Saya, Kalimov Lok, sedang melakukan eksperimen prinsip dan membuat prototipe. Jason Liang, pembuat PVCBOT, terjebak di Yichang, Hubei, dekat Wuhan, jadi dia melakukan riset dan eksperimen pasar. Torrey Nommesen adalah seorang Amerika yang saat ini dikarantina di Afrika Selatan, dan membuat situs web kami dan membantu pers bahasa Inggris untuk proyek kami. Daniel Feng, seorang desainer industri di Guangzhou, akan mengerjakan finalisasi desain untuk produksi setelah prototipe dibuat. John Lee, seorang profesor di Zhongshan, membantu kami dalam produksi dan manufaktur. Kami telah bekerja sejak Maret. Kami akan memposting kemajuan kami secara online di https://maskaidproject.com/ jika Anda tertarik untuk mengikuti perjalanan kami

Perlengkapan

Komponen perangkat keras

1. penguat tegangan tinggi input DC 5V dan output 400KV × 1
2. Modul LM2596 DC-DC 12V/5V regulator × 2
3. Mengalihkan catu daya AC 110/220V DC 12V 100 watt × 1
4. Mengalihkan catu daya AC 110/220V DC 5V 3,5 watt × 1
5. Kipas DC DC 12V 0,6A × 1
6. Pemanas PTC AC 220V 300 watt × 1. Anda dapat mengubah ke AC 110V tergantung di mana Anda tinggal.
7. Sensor Suhu & Kelembaban DHT11 × 1
8. relai kontrol DC 5V, 4 konektor × 6
9. Paket SMD dioda SS14 × 7
10. Paket S8050 triode SOT-23 × 6
11. 0603 LED 0603 paket SMD × 6
12. 300 ohm resistor 0805 paket SMD × 6
13. 10K ohm resistor 0603 paket SMD × 6
14. Kapasitor, paket SMD 220 F × 1
15. Kapasitor, paket SMD 470 F × 1
16. Paket SMD kapasitor 1000 uF × 1
17. Kapasitor 22 uF 0402 paket SMD × 2
18. XH2.54 2P soket × 6
19. XH2.54 3P soket × 2
20. XH2.54 4P soket × 1
21. XH2.54 2P wire × 6. 5 adalah header tunggal, 1 adalah header ganda.
22. XH2.54 3P kawat × 1
23. XH2.54 4P kawat header ganda × 1
24. Tombol Switch × 5PH2.0 2P soket × 6
25. PH2.0 2P kawat header tunggal × 6
26. Terminal pegas KF-235 × 8
27. Tabung cahaya UVC (panjang gelombang lebih pendek dari 285nm) × 2
28. Driver tabung lampu UVC (mendukung 2 tabung pada 1 driver) × 1
29. 5.6M ohm resistor tegangan tinggi × 1
30. 1 ohm 5 watt resistor semen × 1
31. Resolusi OLED 128*64, antarmuka IIC × 1
32. Papan MCU LGT8F328P × 1. Papan yang kompatibel dengan Arduino nano dan saya menggunakan Arduino IDE untuk memprogramnya. Ini membutuhkan perpustakaan dewan. Anda dapat menggunakan arduino nano biasa sebagai gantinya.
33. Serat karbon non-anyaman × 1 potongan besar
34. Aluminium foil × 1 (ukuran besar)
35. pita perekat ganda (ukuran besar). Anda dapat menggunakan beberapa lakban sebagai gantinya.
36. Beberapa pita busa
37. jaring plastik
38. Velcro
39. sepotong kecil magnet yang kuat
40. Sakelar Buluh, SPST-NO × 1
41. Klip Kawat × 20
42. 2.54 pin soket (15P) × 2
43. Kawat 3P (panjang 60~80cm) × 1
44. Batang Sudut Plastik sepanjang 6 meter
45. Sudut plastik segitiga × 4
46. Soket AC AC-01 × 1
47. Kabel Daya Listrik, 14 AWG × 1
48. 18 AWG kawat sekitar 1 meter
49. Pin pitch 5.08mm ×2, 1 adalah 2P, yang lain adalah 3P.
50. Papan berongga PP × 5. Ukuran 50 * 50cm, ketebalan 5mm
51. Papan berongga PC × 3. Struktur di dalam papan lebih baik seperti sarang. 50*50 cm ukuran, ketebalan 12mm.
52. Pompa rendam × 1. Dengan tabung karet.
53. Saklar Termostat × 1. Bereaksi suhu 100/70 derajat celcius.
54. Perangkat Perlindungan ESD ESD5B5.0ST1G × 30. Lindungi papan pengontrol agar tidak terguncang oleh muatan statis.

Alat perangkat lunak

Arduino IDE, LCEDA,

Perkakas tangan dan mesin fabrikasi

Besi solder

Kawat Solder, Bebas Timbal

Pengupas & Pemotong Kawat, 3-10 AWG Solid & Kabel Terdampar

pemotong kertas

Pemotong laser

Meteran elektrostatik (Digunakan untuk mengukur muatan statis permukaan yang tersisa.)

Langkah 1: Sebelum Membangun, Mari Lihat Beberapa Fakta

Faktor-faktor yang mempengaruhi perlindungan masker

Ukuran pori filtrasi - Karena ukuran lubang mikroskopis pada masker, aliran udara tetapi tetesan air dan partikel debu terhalang. Tapi hanya bisa melindungi selama beberapa jam sebelum mereka diblokir dan tidak lagi bernapas.

Bahan - Masker N95 dibuat menggunakan apa yang disebut nonwoven electret melt-blown. Ketika meleleh-blown dibuat, itu perlu diisi. Tetapi jika Anda membersihkan masker ini dengan alkohol atau desinfektan, seratnya akan rusak. Air bersih tidak merusak lelehan tetapi menarik keluar muatan elektrostatik yang tersisa.

Muatan statis - Partikel kecil dari skala yang dikenal sebagai PM2.5 atau PM0.3 dapat masuk melalui pori-pori di kain. Untuk menghentikan partikel-partikel ini, muatan elektrostatik diterapkan pada lapisan masker medis non-anyaman yang meleleh. Muatan statis menarik partikel kecil seperti kabut asap, bakteri, dan virus sehingga mereka menempel pada serat sambil tetap memungkinkan aliran udara. Inilah perbedaan antara masker medis dan masker kain biasa. Namun, uap air yang berasal dari kelembaban udara normal, nafas kita, dan manisan kita dapat menarik muatan tersebut. Itulah salah satu alasan mengapa para ahli memberi tahu kami untuk mengganti masker kami setiap 4 jam.

Apa proses kita?

1. Kami mencuci masker bekas atau respirator N95 dengan lembut tanpa deterjen. Ini menghilangkan kotoran, keringat, dan sisa muatan pada mereka.

2. Kami mengeringkan masker dengan udara 56~70ºC selama 30 menit. Ini berdasarkan artikel ilmiah yang menunjukkan bahwa COVID-19 dihilangkan di atas 56ºC.

3. Kami juga menerapkan sinar UVC baik pada saat yang sama atau setelah proses pengeringan.

4. Kami mengisi ulang masker dengan medan listrik tegangan tinggi. Ini adalah tujuan utama dari mesin kami. Kami ingin memperkecil ukuran mesin elektret industri ke ukuran desktop sehingga setiap keluarga atau pusat komunitas dapat mengisi ulang masker mereka.

Mengapa pabrik topeng tidak bisa membuat lebih banyak topeng?

Baiklah, izinkan saya menceritakan sebuah kisah nyata yang terjadi di Cina. Pemerintah memperingatkan orang-orang untuk tidak membeli masker baru itu sebelum 14 Februari. Alasannya adalah bahwa meskipun setiap masker hanya membutuhkan waktu setengah detik untuk dijahit dan kemudian 4 atau 5 jam untuk disterilkan, dibutuhkan waktu hingga 2 minggu agar uap sterilisasi menghilang dan aman digunakan. Ini karena mereka menggunakan uap etilen oksida yang membutuhkan waktu untuk menghilangkan gas beracun sebelum dijual.

Sulit bagi pabrik untuk mengubah proses mereka dengan cepat karena mereka dirancang untuk produksi massal. Mereka tidak menggunakan air panas untuk mencuci karena mengeluarkan biaya. Mereka tidak menggunakan perawatan udara panas atau UVC karena membutuhkan ruang dan peralatan baru untuk melakukannya. Mereka menggunakan uap etilen oksida karena tidak mempengaruhi muatan tetapi menghilangkan bakteri yang mencemari selama produksi. Ini lebih efisien dan menurunkan biaya untuk memproduksi masker. Dalam krisis ini, 15 hari menunggu kita terasa seperti 15 tahun. Karena Anda tidak memerlukan skala pabrik, kami dapat mengurangi mesin besar yang akan mereka gunakan. Karena kita dapat menerapkan kembali muatan statis, kita tidak perlu khawatir kehilangan muatan saat kita membersihkan. Dan kita tidak perlu menimbun masker karena bisa diperbarui lagi dan lagi.

Sebelum membangun, mari kita lihat beberapa fakta

Di Pic 1, itu adalah topeng tua. Saya menggunakan meteran statis untuk memeriksanya. Ini hampir tidak berguna. Muatan statis rendah.

Di Pic 2, topeng baru harus statis seperti ini. Saya melakukan percobaan pengisian ulang. Anda dapat mengunduh lampiran video mentah.

Dari Gambar 3, Anda dapat melihat hasil dari masker pembuangan yang diisi ulang. Dan sungguh menakjubkan bahwa topeng yang diisi ulang dapat memiliki muatan statis yang jauh lebih kuat daripada yang baru! Menurut saya, itu karena proses pembuatan masker. Penundaan dua minggu sebelum pengiriman keluar, dan bagi pengguna akhir, ini dapat melemahkan muatan statis pada masker.

Langkah 2: Desain Kandang

Saya membuat prototipe dengan papan berlubang PP karena ringan dan tahan air. Namun, karena udara panas yang dapat melunakkan papan di dalamnya, saya membuat tiga lantai di tengah dengan papan berlubang PC. Anda tidak perlu khawatir tentang penutup luar karena papan dapat didinginkan oleh udara luar.

Di bawah ini saya tunjukkan ukuran yang akan Anda siapkan. Pemotong kertas cukup tajam untuk memotong papan PP. Anda dapat menggunakan pemotong laser jika ingin rapi dan lebih cepat.

Pertama, kita membutuhkan papan berongga PP. Mereka memiliki ketebalan 5mm.

Bagian kuning dan hitam adalah sudut plastis dan segitiga.

Gambar keempat adalah panel kontrol & tampilan. Ukuran lubang tergantung pada OLED dan tombol. (Yang terakhir memiliki lima lubang bundar, bukan 4 gambar di atas karena rekan setim saya sangat menyarankan tombol reset)

Di Gambar 5, pelat ini memegang posisi jaring plastik, yang berisi topeng di dalamnya.

Gambar 6 menunjukkan seperti apa papan berlubang PC. Ini kuat dan dinilai tahan terhadap panas 100ºC. Pada kenyataannya, itu sebenarnya bisa melebihi spesifikasi 100º C. Ini lebih tebal dari papan berongga PP yang kami gunakan dan tebalnya sekitar 12mm. Kami membutuhkan 3 buah ukuran 45 x 45 cm.

Ada laci PP, digunakan untuk tempat cuci tank. Dalam ukuran ini, kita dapat menempatkan 6 topeng di dalamnya. Tentu saja Anda bisa memasukkan lebih banyak karena masker bedah tipis. Untuk respirator N95, Anda sebaiknya menggunakan jaring plastik yang disebutkan kemudian untuk memerasnya untuk menghemat ruang. Jangan khawatir, meremas respirator N95 tidak akan melukai seratnya.

Saya menggunakan bilah sudut plastik cetak 3D alih-alih yang saya temukan nanti di internet saat kami berpartisipasi dalam Tantangan Hackathon MIT "Africa Takes on COVID-19". Menggunakan sudut plastik asli akan lebih murah tetapi butuh waktu untuk mendapatkannya.

Kemudian saya menempatkan papan sarang PC di setiap lantai lapisan. Papan ini lebih kuat dari papan berongga PP dan dapat menahan udara panas tanpa harus khawatir tentang integritas struktural. Namun karena harganya lebih mahal jadi saya hanya menggunakan 3 buah yang masing-masing berukuran 45 x 45cm dan tebal 12mm. Papan PP yang ditunjukkan sebelumnya berfungsi dengan baik untuk bagian luar kotak karena dapat mempertahankan kekuatannya karena terkena udara yang lebih dingin di luar kotak.

Langkah 3: Bagaimana Cara Kerja Isi Ulang Statis?

Prinsip utama kotak kami adalah memperbarui masker karena pengisian ulang elektrostatik. Saya pada dasarnya membangun mesin elektret yang diperkecil. Inilah asal mula ide Proyek Bantuan Topeng. Karena serat yang meleleh langka pada tahap pertama wabah, beberapa orang mulai berpikir tentang cara menggunakan kembali masker pembuangan. Kami bereksperimen dengan banyak cara untuk mengisi ulang listrik statis pada masker bekas. Ada terlalu banyak untuk disebutkan di sini, jadi saya akan fokus pada hasil akhir. (Lihat kisah kami di situs web Proyek Bantuan Masker jika Anda penasaran.)

Gambar pertama menunjukkan bagaimana bahan lapisan tengah masker dibuat di pabrik: tegangan mesin mencapai sekitar 120 kilovolt. Melalui proses yang disebut kerusakan dielektrik, serat di tengah struktur seperti kapasitor menjadi bermuatan. Secara teknis ini bukan kerusakan total karena tidak ada percikan api atau mesin bisa membakar seratnya. Selain itu, bagian penting dari proses ini adalah penggunaan "elektro-corona", jadi kami secara pribadi bercanda bahwa kami memerangi "Corona vs Corona".

Karena kita berbicara tentang tegangan tinggi, beberapa orang mungkin khawatir tentang keamanannya. Pertama, Anda tidak akan menyentuhnya. Kedua, kita tidak dapat memiliki mesin yang mahal, kuat, dan raksasa di ruang tamu kita. Ketiga, Hukum Joule luar biasa! Kami meningkatkan 5V ke 400KV sehingga arusnya terlalu rendah untuk berakibat fatal. Taser jauh lebih berbahaya.

Elektro-corona adalah media bahagia antara gangguan dialektika lengkap dan sirkuit terbuka. Menggunakan Hukum Ohm dan beberapa data yang saya temukan online, saya memilih resistor tegangan tinggi sekitar 5 atau 6 juta ohm. Ini dapat mengontrol arus sekaligus mencegah percikan api. Gambar kedua menunjukkan seperti apa resistor tegangan tinggi itu.

Gambar ketiga adalah generator tegangan tinggi. Kabel merah dan hijau adalah input positif dan negatif. Anda memerlukan meteran statis untuk mengetahui muatan keluaran. Itu murah dan Anda dapat mengambil banyak. (Taser, pembunuh nyamuk) Namun, dari krisis COVID-19, saya mengetahui bahwa itu sangat mahal di AS dan Eropa. Kebanyakan dari mereka diimpor dari China dan harganya sangat murah. (Fakta lucu bahwa itu digunakan untuk mengantar hewan kembali ke rumah oleh para petani di Cina.)

Saat dinyalakan, tubuhnya menjadi panas karena menyebabkan korsleting. Modul tidak dirancang untuk bekerja dengan cara ini. Itu dirancang untuk bekerja hanya beberapa detik pada suatu waktu. Kami membutuhkannya untuk bekerja terus menerus sehingga kami meretasnya.

Kami menempatkan resistor keramik 1-ohm antara daya dan input positif.

Alhasil, modifikasi sirkuit akan menjadi gambar terakhir.

Langkah 4: Membangun Tiang Debit

Pada awal wabah, saya sedang menjajaki opsi untuk bahan yang dapat saya gunakan dalam prototipe saya. Bagian tidak dapat dibatasi atau terlalu mahal. Satu frustrasi datang dengan sikat pemakaian yang tersedia di pasar. Mereka efektif, tetapi mereka dibuat dengan serat karbon sehingga harganya mahal. Juga, karena meningkatnya kebutuhan akan mesin pembuat topeng, harganya sekitar 50 kali lipat dari harga normal.

Jadi saya harus mengubah cara pandang saya. Orang yang bekerja di industri chip IC sangat memperhatikan statis karena dapat merusak produk. Mereka menggunakan banyak cara untuk melindungi dari muatan statis. Bahan yang mereka gunakan sebagai konduktor tidak sebagus logam, tetapi menarik muatan statis secara terus menerus. Kami menemukan bahannya jauh lebih terjangkau jika Anda tahu cara meretasnya. Anda dapat menemukan materi ini di B. O. M. daftar instruksi ini.

Saya membuat dua papan pelepasan (satu berwarna hitam karena saya kehabisan lakban putih). Akhirnya, saya mengubur kawat di bawahnya sebagai sambungan.

Langkah 5: Membangun Modul Kipas Udara Panas

Mengapa tidak menggunakan pengering rambut saja? Pada awalnya, para ahli menyarankan agar kita menggunakan pengering rambut untuk membersihkan masker. Namun, mereka juga memperhatikan bahwa orang tidak boleh menggunakannya terlalu lama karena dapat merusak pengering. Juga, banyak orang tidak cukup sabar untuk memegang pengering rambut selama setengah jam. Juga, kontrol suhu pada pengering rambut tidak begitu akurat. Setelah terlalu panas, udara bisa melelehkan masker pembuangan.

Jadi kami membangun satu yang ditunjukkan pada Gambar 1. Pemanasan lapisan sebesar itu akan memakan terlalu banyak daya. Kami memilih pemanas PTC seperti yang Anda temukan di unit AC. Kami menggabungkannya dengan kipas DC brush-less, yang cukup kuat pada 12V 0.6A. Saya menggunakan beberapa sekrup untuk memasang PTC pada kipas, itu Gambar 2 menunjukkan detailnya.

Kami memiliki dua cara untuk mengontrol suhu: Satu dengan menyolder sakelar termostat pada PTC, yang lain dengan menggunakan sensor DHT11 untuk memberi tahu MCU kapan harus mematikan unit pemanas. Saya menggunakan keduanya.

Langkah 6: Perawatan UVC

Radiasi UVC membunuh bakteri dan virus. Banyak orang tahu tentang teknologi ini. Masalahnya adalah hanya sedikit orang yang tahu perbedaan antara UVA, UVB, dan UVC. Beberapa berpikir bahwa mereka sama. Itu sebabnya ada lampu UVC palsu di pasaran saat wabah dimulai. Dalam proyek kami, kami hanya mempercayai UVC, tidak seperti jenis lampu yang digunakan mesin pemoles kuku.

Di sini sekali lagi, saya menghadapi beberapa pilihan sulit. Kami tahu ada tiga cara untuk membuat UVC, yang paling umum adalah katoda panas (HCFL), yang lebih jarang adalah katoda dingin (CCFL), dan kemudian ada LED UVC. Untuk lingkungan dan untuk pengiriman, pada awalnya tampaknya LED UVC adalah pilihan terbaik. Tapi - kami akhirnya memilih CCFL karena berbagai alasan. Seperti yang saya katakan sebelumnya, kami tidak menginginkan suku cadang yang dibatasi atau terlalu mahal. Banyak penelitian yang membahas bagaimana kami memilih CCFL.

Saya memasang dua tabung di dalam kotak, satu di lantai lapisan tengah, dan satu lagi di langit-langit. Saya menempelkan beberapa klip kawat untuk menahan tabung.

Tabung UVC katoda dingin dan papan driver berbiaya rendah tetapi masih kuat. Mereka berjalan pada 12V dan mengkonsumsi daya total 10 watt. Sebuah makalah ilmiah mengatakan bahwa paparan UVC 15 menit ke permukaan dapat membunuh hampir semua bakteri. Kami memutuskan untuk memasangkannya dengan udara panas.

P. S. Kawat asal pada tabung terlalu pendek, jadi kita perlu memotong dan menyolder kabel yang lebih panjang untuk memperpanjangnya.

Langkah 7: Fungsi Cuci

Anda mungkin bertanya, mengapa mencuci topeng jika itu akan menghapus semua muatan statis?

Mencuci adalah opsional. Pertama, kami tidak khawatir kehilangan muatan statis karena kami dapat mengisi ulang nanti. Tujuan utama mencuci masker bedah atau respirator N95 bukan untuk menghilangkan bakteri, tetapi untuk menghilangkan debu yang menghalangi aliran udara. Muatan statis tidak hanya menempel pada virus, tetapi juga detail debu kecil. Perawatan udara panas dapat membunuh bakteri tetapi tidak dapat menghilangkan debu. Keringat dan lemak manusia juga menghalangi udara, mirip dengan bagaimana jerawat terbentuk di wajah. Setelah membaca sifat material dari lelehan, air adalah pilihan terbaik yang terjangkau. Itu dapat melarutkan garam mineral dan noda larut dan membersihkan bagian-bagian yang tidak larut ketika muatan statis hilang. Lebih dari sekadar berendam, Anda membutuhkan air untuk mengalir. Jadi saya menggunakan pompa submergeable kecil dan selang plastik pendek. Saya menempelkan selotip dua sisi pada pompa untuk menempelkannya ke dinding tangki air. Saya juga memperpanjang kabel menjadi sekitar 50cm lebih panjang.

Jika Anda ingin mencuci lebih baik, saya sarankan meletakkan pemanas di dalam. Ini membantu membunuh bakteri dan menghilangkan noda. Ini akan sangat membantu di negara-negara dingin. Ingatlah untuk menambahkan sensor atau sakelar termostat untuk mengontrol suhu air.

Langkah 8: Aksesoris Lainnya

Anda memerlukan dua potong jaring plastik, yang tercantum dalam daftar bahan, untuk menahan masker di tempatnya saat sedang dicuci dan ditiup. Respirator N95 dapat dijepit agar sesuai dengan jaring dan tanpa merusaknya. Anda memerlukan beberapa ikatan zip diikat di satu sisi untuk membuat engsel sehingga dapat bertindak sebagai jaring.

Paparan UVC berbahaya bagi manusia sehingga kita membutuhkan pintu untuk memblokirnya. Saya datang dengan solusi sederhana. Saya memotong sepotong papan berlubang PP berukuran 45 x 14cm. Saya mengebor 4 lubang, masing-masing berdiameter 4mm di 4 sudut, dan memasang 4 paku keling plastik di dalamnya. Papan kemudian dapat ditempatkan di antara celah papan berlubang PC. Akhirnya, saya menempelkan beberapa velcro di kedua sisi kotak dan di pintu untuk menutupinya. Itu terlihat kasar tetapi berhasil. Anda dapat meningkatkannya dengan engsel atau sakelar buluh dengan magnet agar lebih aman seperti pintu microwave.

Saya menempatkan OLED dan 5 tombol tekan (empat fungsi dan satu reset darurat) ke papan panel. Semua tombol disolder dengan kabel XH2.54 2P. OLED membutuhkan kabel berkepala ganda XH2.54 4P untuk terhubung.

Langkah 9: Papan Kontrol

Prototipe ini membutuhkan banyak peningkatan kecil untuk bekerja lebih baik, jadi saya meninggalkan beberapa plug-in di papan. Mereka adalah: sakelar pintu, sensor suhu untuk tangki air, dan dua input analog lagi. Karena ada kemungkinan besar kesalahan yang disebabkan oleh muatan elektrostatik - yang juga menghasilkan banyak ion di udara - ada banyak bagian pelindung ESD di papan. Juga, butuh 3 hari bagi saya untuk menunggu papan dari pembuat PCB, sedikit lebih lama dari perkiraan karena efek samping COVID-19.

Saya menggunakan LCEDA untuk menggambar papan. Pic2 menunjukkan renderring 3D. Karena kurangnya beberapa perpustakaan komponen, ada 2 ruang kosong. Salah satunya adalah catu daya 110V/220V AC ke 5V DC, yang terletak di sudut kanan atas papan. Lainnya adalah modul LM2596 yang ditumpuk menjadi dua. Anda dapat melihat seperti apa papan itu secara nyata di Pic 3.

Gambar 4 adalah catu daya switching AC-DC 110/220V ke 12V. Ada tiga jenis daya pada perangkat ini, daya AC, DC 12V, dan DC 5V. Untuk alasan stabilitas, saya memasang modul AC-DC 5V lainnya khusus untuk MCU, sensor, dan kontrol relai. Mereka diisolasi secara elektrik dari aktuator lainnya.

Panel tegangan tinggi harus ditempatkan jauh dari papan lainnya. Saat dihidupkan, Anda akan mendengar suara mendengung seperti nyamuk. Itulah pemakaian elektro-corona. Gambar 5 dan Gambar 6 adalah panel tegangan tinggi.

Gambar terakhir menunjukkan setiap fungsi yang terhubung ke papan.

Langkah 10: Uji Jalan

Mari kita lihat cara menggunakan Kotak dari Video 1.

Saya membeli sebuah PM2.5 meter, yang digunakan oleh dekorasi rumah seseorang sebelumnya. Saya sudah mengujinya beberapa kali. Video mentah menunjukkan hasil tes. Digit kuning adalah nilai PM2.5.

Video 2: Masker lama tanpa dibersihkan dan diisi ulang

Video 3: Masker tes PM2.5 yang dicuci tanpa diisi ulang. Itu berperilaku lebih buruk daripada topeng tua.

Video 4: Tes PM2.5 masker yang dicuci setelah diisi ulang. Ini memulihkan kemampuan memblokir aerosol dan partikel kecil.

Langkah 11: Lampiran

Berikut saya bagikan kode dan skemanya. Anda memerlukan Desain 123D untuk membuka file sketsa atau mock up.

Langkah 12: Sesuatu yang Ingin Diceritakan

Saat pandemi masih mengamuk di dunia, kami ingin berbagi dan menyediakan kit untuk membantu orang. Kami telah meluncurkan crowdfunding dan ingin mengetahui berapa banyak orang yang membutuhkan ini.

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

Dalam kampanye, ada satu lagi jenis Mask Reborn Box. Di sini saya tunjukkan karya Jason, video uji Semi-PMRB PM0.3.