Discussão de possíveis dispositivos para proteção contra poeira, bactérias e vírus
(aviso, há erros no texto).
A poeira é a menor partícula sólida (orgânica ou inorgânica) que pode permanecer no ar por um longo período de tempo em suspensão. Partículas sólidas suspensas no ar são um sistema disperso no qual partículas sólidas são a fase dispersa e o ar é o meio disperso. Um sistema disperso de sólidos em suspensão no ar, isto é, poeira é chamada de aerossol.
Atualmente, não existem maneiras modernas de proteger o sistema respiratório, o que foi criado anteriormente está desatualizado e nem sempre atende aos requisitos modernos, diferindo apenas no design, incluindo:
- curativo de gaze de algodão;
- respiradores para proteção contra poeira;
- máscaras de gás filtrantes.
Por que eles não criam nada moderno para esses propósitos? - algo mais compacto, conveniente, prático e eficiente.
Por experiência pessoal, outro dia trabalhei em uma oficina com madeira compensada e respirei esse pó, que simplesmente não usava máscara, porque sob ele o rosto já fica molhado nos primeiros minutos de trabalho, e trabalhar por 6-8 horas já é uma tortura, especialmente se raspada neste dia a irritação será Mama Não Chore.
Como você sabe, a poeira da madeira é perigosa porque causa câncer, e o pai também disse que aqueles que haviam trabalhado na oficina de maquete com madeira por muito tempo foram mortos, o que é alarmante.
Portanto, pelo fato de não haver nada que não se encaixe, você precisa de algo local que filtre o ar que entra no nariz e, ao mesmo tempo, não cubra o chão do rosto, criando desconforto e inconveniência ao trabalhar.
Essa decisão me veio à mente, já que naquela época, com os caras de um dos centros de ensino superior em Voronezh (paralelamente ao trabalho principal), desenvolvemos um dispositivo com o nome de trabalho "ZiNa", sobre o qual falarei mais adiante.
Simplificando, removendo todos os desnecessários e aplicando cartuchos especiais de troca rápida com fibras químicas com alta capacidade de reter poeira para filtragem, o modelo a seguir foi desenvolvido.
As explicações para o trabalho, eu acho, serão supérfluas, estou interessado em sua opinião sobre este dispositivo!
E agora sobre o ZiNa.
O conceito do futuro dispositivo ZiNa é proteger os órgãos respiratórios contra infecções (ZiNa - Protective Individual NOSadka)
E então, onde tudo começou ?! - nem uma vez confrontado com um problema que atualmente a pessoa moderna esteja completamente indefesa contra várias doenças infecciosas transmitidas por gotículas no ar, se, por exemplo, você estiver viajando de ônibus e alguém próximo estiver doente e tossindo, a probabilidade de infecção aumentará a cada minuto em que você estiver ambiente perigoso e infeccioso (não importa quão forte seja o sistema imunológico, ele não é capaz de suportar a pressão infecciosa que nos cerca no momento).
O que fazer, como combater isso?
Começando a organizar as opções de proteção, que meios de proteção eficazes e acessíveis existem agora? Na maioria dos casos, eles tentam usar máscaras médicas que são absolutamente inúteis quando estão ao lado de uma pessoa doente, enquanto criam o efeito de uma segurança falsa, por assim dizer, enquanto apenas exacerbam essa situação.
E provavelmente tudo (dos conhecidos dispositivos de proteção comuns), uma máscara com cartuchos de filtro, que são usados, por exemplo, na pintura de carros, é menos eficaz nessa situação, mas são bastante volumosos, pouco práticos e não parecem esteticamente agradáveis - assustadores.
Ainda existem todos os medicamentos possíveis (avisos), que visam principalmente a ativação do corpo, avisando-o antes de uma possível infecção, acelerando a resposta com antecedência, enquanto a probabilidade da doença permanece, mas o período de recuperação passa mais rápido, sem complicações perigosas. É verdade que a eficácia desses medicamentos nem sempre é justificada pela possibilidade de uso oportuno.
Olá ZiNa ...
Depois de analisar todas as opções possíveis, comecei a pensar e refletir sobre a possibilidade de proteção. Como e com que ajuda uma pessoa pode ser protegida contra infecções que se espalham facilmente? Como proteger o sistema respiratório, fornecendo filtragem ou desinfecção do ar inalado? Como resultado, cheguei à conclusão de que é necessário fazê-lo, digamos, um bico de filtro, que desinfeta o ar recebido pela inalação.
Em seguida, esboços do futuro dispositivo foram desenhados, após o qual um modelo bidimensional do futuro dispositivo com a colocação de módulos prontos foi desenhado no AutoCAD. Em seguida, o esboço resultante foi testado, corrigido e o desenho preparado para criar um modelo tridimensional.
O design futuro consistirá em duas unidades fáceis de montar antes do uso em uma única unidade.
E assim, o primeiro bloco é um bloco que consiste em um irradiador e um elemento de bateria, e a segunda parte é um bloco de silicone com um sistema de canais e válvulas em que o processo principal ocorre - desinfecção bacteriana do ar inalado.
Princípio de funcionamento:
O dispositivo consiste em dois blocos separados:
- o bloco dos bicos de silicone é uma peça formadora de estrutura com um sistema para separar vazões (inaladas e expiradas por meio de válvulas e canais separados) e uma zona de desinfecção bactericida;
- um bloco de irradiador bactericida constituído por um conector para um elemento da bateria, um elemento de radiação bactericida e o próprio elemento da bateria, neste caso o CR2032, que é inserido imediatamente antes da ativação do dispositivo.
Progresso:
O dispositivo é ativado conectando-lhe uma bateria CR2032, após o que começa a funcionar irradiando e desinfetando o ar que passa pela câmara de desinfecção bacteriana através de oscilações respiratórias translacionais, desinfetando-a previamente antes de entrar no corpo.
O ar inalado e expirado se move através de diferentes canais, o que elimina a formação de condensado na câmara de desinfecção (o ar expirado passa por um canal curto, acelerando o processo natural).
Vale ressaltar que a carga da bateria CR2032 dura em média até 10 horas de operação contínua, basta usar este dispositivo por um longo período de tempo, sem sobrecarregar-se com a preocupação constante em trocar as baterias.
Fundamentação científica:
A radiação ultravioleta cobre uma faixa de comprimento de onda de 100 a 400 nm do espectro óptico das ondas eletromagnéticas. De acordo com as reações mais características que ocorrem durante a interação da radiação ultravioleta com detectores biológicos, esse intervalo é condicionalmente dividido em três subintervalos: UV-A (315 - 400 nm), UV-B (280 - 315 nm), UV-C (100 - 280 nm) )
A radiação ultravioleta é classificada como radiação ionizante fraca, enquanto a formação de ozônio em concentrações muito baixas é perceptível.
32 + UV = 23 (ozônio)
Baixas concentrações de ozônio no ar criam uma sensação de frescor, inalação de ar com uma concentração de ozônio de 0,002-0,02 mg / l (em altas concentrações, o ozônio é tóxico e causa irritação no trato respiratório, tosse, vômito, tontura, fadiga).
Em emissores bactericidas ultravioletas, que são usados para desinfecção do ar em instituições médicas (de acordo com as diretrizes do regulamento sanitário-epidemiológico da Federação Russa), acredita-se que a radiação ultravioleta com um comprimento de onda de 205 a 315 nm, que se manifesta na modificação destrutiva de danos fotoquímicos no DNA celular, tenha um efeito bactericida. o núcleo de um microrganismo, que leva à morte de uma célula microbiana na primeira geração ou na subsequente.
A resposta de uma célula microbiana viva à radiação ultravioleta não é a mesma para diferentes comprimentos de onda. A dependência da eficácia bactericida do comprimento de onda da radiação é às vezes chamada de espectro de ação.
Verificou-se que o curso da curva de eficácia bactericida espectral relativa para diferentes tipos de microorganismos é quase o mesmo.
Vírus e bactérias na forma vegetativa (palitos, cocos) são mais sensíveis à radiação ultravioleta. Fungos e protozoários são menos sensíveis. As formas de esporos de bactérias são mais resistentes.
Considerando que nosso aparelho de uso local, que fornece contato direto com a pele humana, e também porque o volume irradiado é comparativamente insignificante, uma redução significativa da radiação ultravioleta ao mínimo possível será suficiente para resolver nossos problemas usando uma sub-banda ultravioleta “macia” : UV-A.
Assim, um emissor do subgrupo raios ultravioleta, UV-A (UVA, 315-400 nm), energia de fótons, 3,10-3,94 eV foi adotado para teste.
Concluindo, vale dizer que o aparato proposto para proteger o sistema respiratório da infecção pelo nome “ZiNa” agora parece incomum, em algum lugar engraçado e não sério, mas talvez no futuro esse conceito futurista também seja comum e comum, como um telefone celular.