Das Konzept der Schaffung eines neuen Atemschutzes

Diskussion möglicher Geräte zum Schutz vor Staub, Bakterien und Viren
(Warnung, es gibt Fehler im Text).



Staub ist das kleinste feste (organische oder anorganische) Partikel, das sich lange Zeit in Suspension in der Luft befinden kann. In Luft suspendierte feste Partikel sind ein dispergiertes System, in dem feste Partikel die dispergierte Phase und Luft das dispergierte Medium sind. Ein dispergiertes System von suspendierten Feststoffen in Luft, d.h. Staub wird als Aerosol bezeichnet.

Derzeit gibt es keine modernen Möglichkeiten zum Schutz der Atemwege. Was früher erstellt wurde, ist veraltet und entspricht nicht immer den modernen Anforderungen. Sie unterscheiden sich nur im Design. Dazu gehören:

- Baumwollgaze-Dressing;
- Atemschutzmasken zum Schutz vor Staub;
- Filterung von Gasmasken.

Warum schaffen sie für diese Zwecke nichts Modernes? - etwas kompakteres, bequemeres, praktischeres und effizienteres.


Aus persönlicher Erfahrung habe ich neulich in einer Werkstatt mit Sperrholz gearbeitet und diesen Staub eingeatmet, dass ich einfach keine Maske getragen habe, weil das Gesicht darunter in den ersten Minuten der Arbeit nass wird und 6-8 Stunden zu arbeiten bereits eine Qual ist, besonders wenn an diesem Tag rasiert wird die Irritation Mama nicht weinen.

Wie Sie wissen, ist Hartholzstaub gefährlich, weil er Krebs verursacht, und Vater sagte auch, dass diejenigen, die lange Zeit in der Modellwerkstatt mit Holz gearbeitet hatten, verstorben sind, was alarmierend ist.

Aufgrund der Tatsache, dass nichts nicht passt, benötigen Sie etwas Lokales, das die in die Nase eintretende Luft filtert und gleichzeitig den Gesichtsboden nicht bedeckt, was zu Unannehmlichkeiten und Unannehmlichkeiten beim Arbeiten führt.

Diese Entscheidung kam mir in den Sinn, da wir zu dieser Zeit mit den Leuten in einem der Weiterbildungszentren in Woronesch (parallel zur Hauptarbeit) ein Gerät unter dem Arbeitsnamen „ZiNa“ entwickelt haben, über das ich später sprechen werde.

Das folgende Modell wurde entwickelt, um es zu vereinfachen, alle unnötigen Patronen zu entfernen und spezielle Schnellwechselpatronen mit chemischen Fasern zu verwenden, die Staub zum Filtern zurückhalten können.



Erklärungen für die Arbeit, denke ich, werden überflüssig sein, ich bin an Ihrer Meinung zu diesem Gerät interessiert!

Und jetzt zum ZiNa.

Das Konzept des zukünftigen ZiNa-Geräts besteht darin, die Atmungsorgane vor Infektionen zu schützen (ZiNa - Protective Individual NOSadka).

Und wo hat alles angefangen ?! - nicht einmal mit einem solchen Problem konfrontiert, dass der moderne Mensch derzeit absolut schutzlos gegen verschiedene Infektionskrankheiten ist, die durch Tröpfchen in der Luft übertragen werden. Wenn Sie beispielsweise in einem Bus unterwegs sind und jemand in der Nähe krank ist und hustet, steigt die Wahrscheinlichkeit einer Infektion mit jeder Minute, in der Sie sich in dieser Situation befinden infektiöse gefährliche Umgebung (egal wie stark das Immunsystem ist, es kann dem infektiösen Druck, der uns derzeit umgibt, nicht standhalten).

Was tun, wie dem entgegenwirken?

Welche wirksamen und erschwinglichen Schutzmittel gibt es jetzt? In den meisten Fällen versuchen sie, medizinische Masken zu verwenden, die absolut nutzlos sind, wenn sie neben einer kranken Person stehen, während sie sozusagen den Effekt falscher Sicherheit hervorrufen und diese Situation nur verschlimmern.

Und wahrscheinlich ist alles (von den bekannten gängigen Schutzvorrichtungen), eine Maske mit Filterpatronen, die zum Beispiel beim Lackieren von Autos verwendet wird, in dieser Situation weniger effektiv, aber sie sind eher sperrig, nicht praktisch und sehen nicht ästhetisch ansprechend aus - erschreckend.

Es gibt immer noch alle möglichen Medikamente (Warnungen), die hauptsächlich darauf abzielen, den Körper zu aktivieren, ihn vor einer möglichen Infektion zu warnen und die Reaktion im Voraus zu beschleunigen, während die Wahrscheinlichkeit der Krankheit bestehen bleibt, aber die Erholungsphase ohne gefährliche Komplikationen schneller vergeht. Die Wirksamkeit dieser Medikamente ist zwar nicht immer durch die Möglichkeit einer rechtzeitigen Anwendung gerechtfertigt.

Hallo ZiNa ...

Nachdem ich alle möglichen Optionen analysiert hatte, begann ich über die Möglichkeit des Schutzes nachzudenken und nachzudenken. Wie und mit welcher Hilfe kann eine Person vor leicht verbreiteten Infektionen geschützt werden? Wie kann das Atmungssystem durch Filtern oder Desinfizieren der eingeatmeten Luft geschützt werden? Als Ergebnis kam ich zu dem Schluss, dass dies notwendig ist, beispielsweise eine Filterdüse, die die beim Einatmen aufgenommene Luft desinfiziert.



Als nächstes wurden Skizzen des zukünftigen Geräts gezeichnet, wonach ein zweidimensionales Modell des zukünftigen Geräts mit der Platzierung von vorgefertigten Modulen in AutoCAD gezeichnet wurde. Als nächstes wurde die resultierende Skizze anprobiert, korrigiert und die Zeichnung vorbereitet, um ein dreidimensionales Modell zu erstellen.

Das zukünftige Design wird aus zwei Einheiten bestehen, die vor der Verwendung einfach zu einer Einheit zusammengebaut werden können.

Der erste Block ist also ein Block, der aus einem Bestrahlungsgerät und einem Batterieelement besteht, und der zweite Teil ist ein Silikonblock mit einem System von Kanälen und Ventilen, in dem der Hauptprozess stattfindet - die bakterielle Desinfektion der eingeatmeten Luft.

Arbeitsprinzip:

Das Gerät besteht aus zwei separaten Blöcken:
- Der Silikondüsenblock ist ein rahmenbildendes Teil mit einem System zur Trennung von Strömungen (Einatmen und Ausatmen mittels Ventilen und getrennten Kanälen) und einer bakteriziden Desinfektionszone.
- ein Block eines bakteriziden Bestrahlungsgeräts, der aus einem Anschluss für eine Batterie, einem bakteriziden Element und der Batterie selbst besteht, in diesem Fall CR2032, der unmittelbar vor der Aktivierung des Geräts eingesetzt wird.

Fortschritt:

Das Gerät wird durch Anschließen einer CR2032-Batterie aktiviert. Anschließend beginnt es zu funktionieren, indem die durch die bakterielle Desinfektionskammer strömende Luft durch translatorische Atemschwingungen bestrahlt und desinfiziert wird, bevor sie vor dem Eintritt in den Körper desinfiziert wird.

Ein- und ausgeatmete Luft bewegt sich durch verschiedene Kanäle, wodurch die Bildung von Kondensat in der Desinfektionskammer verhindert wird (ausgeatmete Luft strömt durch einen kurzen Kanal und beschleunigt so den natürlichen Prozess).

Es ist anzumerken, dass der Ladevorgang des CR2032-Akkus im Durchschnitt bis zu 10 Stunden im Dauerbetrieb dauert. Dies reicht völlig aus, um dieses Gerät für eine lange Zeit zu verwenden, ohne sich ständig mit dem Batteriewechsel zu belasten.

Wissenschaftliche Begründung:

Ultraviolette Strahlung deckt einen Wellenlängenbereich von 100 bis 400 nm des optischen Spektrums elektromagnetischer Wellen ab. Gemäß den charakteristischsten Reaktionen, die während der Wechselwirkung von ultravioletter Strahlung mit biologischen Detektoren auftreten, ist dieser Bereich bedingt in drei Unterbereiche unterteilt: UV-A (315 - 400 nm), UV-B (280 - 315 nm), UV-C (100 - 280 nm) )

Ultraviolette Strahlung wird als schwach ionisierende Strahlung eingestuft, während die Bildung von Ozon in sicheren, sehr geringen Konzentrationen spürbar ist.

32 + UV = 23 (Ozon)

Niedrige Ozonkonzentrationen in der Luft erzeugen ein Gefühl der Frische, das Einatmen von Luft mit einer Ozonkonzentration von 0,002 bis 0,02 mg / l (in hohen Konzentrationen ist Ozon giftig und verursacht Reizungen der Atemwege, Husten, Erbrechen, Schwindel, Müdigkeit).

Bei ultravioletten bakteriziden Emittern, die in medizinischen Einrichtungen zur Luftdesinfektion eingesetzt werden (gemäß den Richtlinien der hygienisch-epidemiologischen Verordnung der Russischen Föderation), wird angenommen, dass ultraviolette Strahlung mit einem Wellenlängenbereich von 205 - 315 nm, die sich in einer destruktiv modifizierenden photochemischen Schädigung der zellulären DNA manifestiert, eine bakterizide Wirkung hat. der Kern eines Mikroorganismus, der in der ersten oder nachfolgenden Generation zum Tod einer mikrobiellen Zelle führt.
Die Reaktion einer lebenden mikrobiellen Zelle auf ultraviolette Strahlung ist für verschiedene Wellenlängen nicht gleich. Die Abhängigkeit der bakteriziden Wirksamkeit von der Strahlungswellenlänge wird manchmal als Wirkungsspektrum bezeichnet.

Es wurde gefunden, dass der Verlauf der Kurve der relativen spektralen bakteriziden Wirksamkeit für verschiedene Arten von Mikroorganismen nahezu gleich ist.

Viren und Bakterien in vegetativer Form (Stöcke, Kokken) reagieren empfindlicher auf ultraviolette Strahlung. Pilze und Protozoen sind weniger empfindlich. Sporenformen von Bakterien sind am resistentesten.

In Anbetracht der Tatsache, dass unser Gerät zur lokalen Verwendung, das direkten Kontakt mit der menschlichen Haut bietet, und auch weil das bestrahlte Volumen relativ vernachlässigbar ist, wird eine signifikante Reduzierung der ultravioletten Strahlung auf ein Minimum ausreichen, um unsere Probleme mit einem „weichen“ ultravioletten Teilband zu lösen : UV-A.

Daher wurde zum Testen ein Emitter aus der Untergruppe UV-A-Strahlen (UVA, 315–400 nm) mit einer UV-Strahlung von 3,10–3,94 eV verwendet.

Zusammenfassend ist anzumerken, dass das vorgeschlagene Gerät zum Schutz der Atemwege vor Infektionen mit dem Namen „ZiNa“ jetzt ungewöhnlich aussieht, irgendwo lustig und nicht ernst, aber vielleicht wird dieses futuristische Konzept in Zukunft auch alltäglich und üblich sein, wie beispielsweise ein Mobiltelefon.