Mask Reborn Box : Une nouvelle vie pour les vieux masques : 12 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

Nous avons créé un kit à domicile abordable pour prolonger la durée de vie des masques afin que vous puissiez rejoindre la lutte contre la pandémie en aidant votre communauté

Voilà près de cinq mois que l'idée de renouveler les masques usagés est née. Aujourd'hui, bien que dans plusieurs pays COVID-19 ne semble pas être grave, la plupart du monde souffre toujours non seulement des corps, mais aussi de la structure de la société. Ici, je me réfère à quelques enregistrements de notre site de projet, Mask Aid Project, pour vous dire pourquoi nous l'avons commencé.

L'équipe du projet Mask Aid:

Kalimov Lok

Jason Leong

Torrey Nommesen

John Lee

Daniel Feng

Halima Ouatab

Merci au Dr Jian-Feng Chen, académicien de l'Académie chinoise d'ingénierie, et aux membres de son équipe. Nous avons basé notre processus sur leur rapport sur la façon de réutiliser en toute sécurité les masques jetables. C'est le même progrès utilisé par le Centre national d'information sur la biotechnologie. (Voir photo 2)

Experts du livre blanc sur la réutilisation des masques N95 de Dana Mackenzie présentant les recherches du professeur Jian-Feng Chen et de ses collègues de l'Université de technologie chimique de Pékin. ? Et combien de fois ? par Lei Liao, Wang Xiao, Mervin Zhao, Xuanze Yu.

Merci à mon coéquipier, Torrey Nommesen. Sans sa correction de grammaire et ses manières d'exprimer, je ne pourrais pas tout partager d'une manière anglophone.

Si vous voulez d'abord lire "comment construire", vous pouvez sauter cette partie et passer à la partie matérielle.

Une idée est née

Kalimov Lok (Référé à partir de

Lorsque mon pays a déclaré une situation d'urgence, j'ai eu le mauvais pressentiment de ne pas pouvoir mettre le doigt dessus. Je ne pouvais pas vraiment comprendre à ce moment-là – j'étais dans le brouillard. C'était le 23 janvier 2020.

Le lendemain, ma mère est venue de Hongrie à Shanghai pour célébrer la Fête du Printemps avec moi. Quand je suis venue la chercher à l'aéroport de Pudong, elle portait un masque facial. Le lendemain, nous avons appris qu'il y avait une quarantaine imposée par le gouvernement. Ma mère était professeur de biologie à Macao alors elle s'est rendu compte que la situation pouvait très vite devenir grave car Macao a la densité de population la plus élevée au monde. Elle savait également qu'il serait très difficile de déterminer qui était porteur du virus à moins qu'il ne soit diagnostiqué. Le port du masque n'était pas seulement pour nous protéger mais aussi pour la sécurité des autres. Elle est donc retournée à Macao deux jours plus tard pour me procurer environ 70 masques. Elle les a achetés en Hongrie, mais ils étaient marqués «Made in China». Grâce à ma mère, j'ai pu obéir aux lois chinoises et sortir avec un masque pendant la quarantaine. Plus tard, j'ai pu utiliser ces masques pour des tests.

Comme les gens restaient à la maison beaucoup plus longtemps qu'avant, ils en apprenaient beaucoup sur le virus à la télévision et sur Internet. J'ai lentement réalisé en quoi consistait le mauvais sentiment que j'avais plus tôt: même s'il y avait plus de personnes infectées en Chine que partout ailleurs, cela deviendrait bientôt une pandémie mondiale. La Chine est le plus grand fabricant de masques faciaux au monde, et la plupart d'entre eux sont fabriqués à Xiantao, une ville juste à côté de Wuhan. L'approvisionnement mondial en masques provenait du point zéro de l'épidémie.

Les gens ont commencé à demander: "À quel point cela peut-il être difficile de fabriquer un masque?" Nous avons vite découvert: une machine peut coudre un masque en une demi-seconde, mais cela prend une semaine ou parfois jusqu'à un demi-mois pour qu'ils soient prêts pour utilisation. Les masques doivent être stérilisés au gaz époxy éthane, puis le masque doit être aéré naturellement avant d'être emballé pour l'expédition. En attendant que les masques soient confectionnés, les gens étaient livrés à eux-mêmes. Il est devenu clair que dans le meilleur des cas, ce serait la Saint-Valentin avant que de nouveaux masques ne soient disponibles.

J'ai calculé de combien de masques le peuple chinois aurait besoin. Plus tard, j'ai dû remanier car c'est devenu une pandémie mondiale. J'étais choqué. D'après mes calculs, nous devions produire plus de 500 millions de masques par jour ! Je pense que c'était une raison majeure pour laquelle le gouvernement voulait réchauffer les gens dont ils avaient besoin pour rester à la maison. Je suis heureux de constater que la plupart des Chinois sont restés chez eux.

Mais nous devons sortir pour survivre. Nous devons sortir pour acheter de la nourriture, et quand nous sortons, nous devons porter un masque. Mais si les masques sont rares, que pouvons-nous faire ? Certaines personnes ont essayé de faire bouillir des masques jetables ou de vaporiser de l'alcool dessus pour les désinfecter. Les professionnels de la santé nous ont prévenus que cela peut ruiner un masque. C'est bien pour un masque en tissu ordinaire, mais cela ne fonctionne pas pour les masques N95 ou PM2.5. Un masque N95 bloque le virus non seulement en raison de la densité de son filtre, mais il doit également être chargé statiquement pour capturer les particules. Peu de gens le savaient avant cette pandémie. L'utilisation d'alcool dissout la couche intermédiaire et l'eau chaude élimine l'électricité statique nécessaire pour rendre le masque utile. La seule façon acceptable de désinfecter un masque est d'appliquer une lumière UVC ou de l'air chaud et sec. De cette façon, il n'endommage pas autant le masque car il n'élimine pas la charge statique pendant la désinfection des masques. L'électricité se dissipera toujours après un jour ou deux, mais c'est toujours une meilleure protection que de ne pas désinfecter du tout.

Alors pourrait-on trouver un moyen de recharger un masque ? Si nous pouvions les désinfecter et les recharger, ils pourraient être renouvelés à au moins 90%. Plus il y a de gens qui ont fait cela, moins nous pourrions avoir de pénurie et de panique pendant les premières étapes d'une pandémie.

J'ai commencé à rechercher la possibilité de faire une petite usine à la maison et j'ai eu un aperçu. Une usine ordinaire utilise de l'éthane époxy après la couture du masque car il est plus efficace compte tenu du nombre de masques qu'elle produit. Ils ne peuvent pas stériliser le tissu avant de le coudre car les machines pollueraient le masque. Cependant, pour un usage domestique, le volume de production ne serait pas un facteur. Peut-être pouvons-nous désinfecter complètement un masque usagé sans se soucier d'éliminer l'électricité statique, puis le recharger plus tard.

J'ai vérifié le prix des machines de charge d'électricité statique à haute tension et j'ai été déçu. Les seuls que j'ai pu trouver étaient à usage industriel. En plus d'être trop élevé, le prix des unités disponibles devenait de plus en plus cher car les usines en avaient besoin pour produire plus de masques. J'étais sûr qu'il y avait une autre solution que d'apporter un masque grandeur nature à la maison ou dans un centre communautaire. Je devais le rendre portable, ou au moins de la taille d'un ordinateur de bureau, et je devais le rendre abordable afin que les gens puissent transformer leurs lieux en petites usines et venir en aide au début d'une pandémie.

J'ai donc réuni une équipe internationale pour m'aider. Moi, Kalimov Lok, je fais les expériences principales et je fais le prototype. Jason Liang, fabricant de PVCBOT, est piégé à Yichang, Hubei, près de Wuhan, il fait donc des études de marché et des expérimentations. Torrey Nommesen est un Américain actuellement mis en quarantaine en Afrique du Sud, et crée notre site Web et aide avec la presse de langue anglaise pour notre projet. Daniel Feng, un designer industriel à Guangzhou, travaillera à la finalisation de la conception pour la production une fois le prototype construit. John Lee, professeur à Zhongshan, nous aide dans la production et la fabrication. Nous travaillons depuis mars. Nous publierons nos progrès en ligne sur https://maskaidproject.com/ si vous souhaitez suivre notre voyage

Fournitures

Composants matériels

1. Booster haute tension DC 5V entrée et sortie 400KV × 1
2. Régulateur DC-DC 12V/5V module LM2596 × 2
3. Alimentation à découpage AC 110/220V DC 12V 100 watts × 1
4. Alimentation à découpage AC 110/220V DC 5V 3,5 watts × 1
5. Ventilateur CC CC 12V 0.6A × 1
6. PTC Heater AC 220V 300 watts × 1. Vous pouvez passer à AC 110V en fonction de l'endroit où vous habitez.
7. Capteur de température et d'humidité DHT11 × 1
8. relais de contrôle DC 5V, 4 connecteurs × 6
9. Paquet SMD de diode SS14 × 7
10. Paquet S8050 triode SOT-23 × 6
11. 0603 LED 0603 boîtier CMS × 6
12. Résistance 300 ohms 0805 boîtier CMS × 6
13. Résistance 10K ohm 0603 SMD package × 6
14. Condensateur, boîtier CMS 220 µF × 1
15. Condensateur, boîtier CMS 470 µF × 1
16. Condensateur 1000 uF SMD paquet × 1
17. Condensateur 22 uF 0402 SMD paquet × 2
18. Prise XH2.54 2P × 6
19. Prise XH2.54 3P × 2
20. Prise XH2.54 4P × 1
21. XH2.54 2P fil × 6. 5 sont à en-tête simple, 1 est à double en-tête.
22. Fil XH2.54 3P × 1
23. XH2.54 4P fil double en-tête × 1
24. Bouton de commutation × prise 5PH2.0 2P × 6
25. En-tête simple fil PH2.0 2P × 6
26. Borne à ressort KF-235 × 8
27. Tube de lumière UVC (longueur d'onde inférieure à 285 nm) × 2
28. Pilote de tube de lumière UVC (prend en charge 2 tubes sur 1 pilote) × 1
29. Résistance haute tension de 5,6 M ohms × 1
30. Résistance de ciment 1 ohm 5 watts × 1
31. Résolution OLED 128*64, interface IIC × 1
32. Carte MCU LGT8F328P × carte compatible 1. Arduino nano et j'utilise Arduino IDE pour la programmer. Cela nécessite une bibliothèque de cartes. Vous pouvez utiliser un arduino nano ordinaire à la place.
33. Fibre de carbone non tissé × 1 grande pièce
34. Feuille d'aluminium × 1 (grande taille)
35. ruban adhésif double (grande taille). Vous pouvez utiliser du ruban adhésif à la place.
36. Du ruban mousse
37. Filet en plastique
38. Velcro
39. un petit morceau d'aimant puissant
40. Interrupteur à lames, SPST-NO × 1
41. Clip de fil × 20
42. Prise 2,54 broches (15P) × 2
43. Fil 3P (60 ~ 80 cm de long) × 1
44. Barre d'angles en plastique de 6 mètres de long
45. Angle en plastique triangulaire × 4
46. Prise CA AC-01 × 1
47. Cordon d'alimentation secteur, 14 AWG × 1
48. Fil 18 AWG environ 1 mètre
49. Goupille de pas de 5,08 mm × 2, 1 est 2P, une autre est 3P.
50. Panneau creux en PP × 5. Taille 50*50cm, épaisseur 5mm
51. Panneau creux PC × 3. La structure à l'intérieur du panneau est préférable pour ressembler à une ruche. Taille 50*50cm, épaisseur 12mm.
52. Pompe immergée × 1. Avec tube en caoutchouc.
53. Interrupteur de thermostat × 1. Température de réaction 100/70 degrés celcius.
54. Dispositif de protection ESD ESD5B5.0ST1G × 30. Protégez la carte de contrôle pour ne pas être choquée par une charge statique.

Outils logiciels

IDE Arduino, LCEDA,

Outils à main et machines de fabrication

Fer à souder

Fil à souder, sans plomb

Pince à dénuder et coupe-fil, 30-10 AWG fils solides et toronnés

Coupe-papier

Découpeur laser

Compteur électrostatique (il est utilisé pour mesurer la charge statique de surface restante.)

Étape 1: Avant de construire, voyons quelques faits

Facteurs qui affectent la protection des masques

Taille des pores de filtration - En raison de la taille des trous microscopiques dans les masques, l'air circule mais les gouttelettes d'eau et les particules de poussière sont bloquées. Mais ils ne peuvent protéger que quelques heures avant qu'ils ne soient bloqués et ne soient plus respirants.

Matériau - Les masques N95 sont fabriqués à partir de ce qu'on appelle un non-tissé soufflé à l'électret. Lorsque la fusion-soufflage est faite, elle doit être chargée. Mais si vous nettoyez ces masques avec de l'alcool ou du désinfectant, cela abîme la fibre. L'eau propre n'endommage pas la fonte-soufflée, mais elle retire la charge électrostatique restante.

Charge statique - De minuscules particules de l'échelle connue sous le nom de PM2.5 ou PM0.3 peuvent passer à travers les pores du tissu. Pour arrêter ces particules, une charge électrostatique est appliquée sur la couche non tissée soufflée à l'état fondu des masques médicaux. La charge statique attire de minuscules particules comme le smog, les bactéries et les virus afin qu'elles se fixent à la fibre tout en permettant la circulation de l'air. C'est la différence entre les masques médicaux et les masques en tissu normaux. Cependant, la vapeur d'eau provenant de l'humidité normale de l'air, de notre haleine et de notre bonbon peut éliminer la charge. C'est l'une des raisons pour lesquelles les experts nous disent de changer nos masques toutes les 4 heures.

Quel est notre processus ?

1. Nous lavons les masques usagés ou les respirateurs N95 en douceur sans détergent. Cela élimine la saleté, la sueur et la charge restante sur eux.

2. Nous séchons les masques avec de l'air à 56~70ºC pendant 30 minutes. Ceci est basé sur des articles scientifiques qui montrent que le COVID-19 est éliminé au-dessus de 56 °C.

3. Nous appliquons également la lumière UVC soit en même temps, soit après le processus de séchage.

4. Nous rechargeons les masques avec un champ électrique à haute tension. C'est le but principal de notre machine. Nous voulons réduire une machine à électret industrielle à une taille de bureau afin que chaque famille ou centre communautaire puisse recharger ses masques.

Pourquoi les usines de masques ne peuvent-elles pas simplement fabriquer plus de masques ?

Eh bien, laissez-moi vous raconter une histoire vraie qui s'est passée en Chine. Le gouvernement a averti les gens de ne pas acheter ces nouveaux masques avant le 14 février. La raison en est que bien que chaque masque ne prenne qu'une demi-seconde pour être cousu, puis 4 ou 5 heures pour être stérilisé, il faut jusqu'à 2 semaines pour que les vapeurs stérilisantes se dissipent et puissent être utilisées en toute sécurité. En effet, ils utilisent de la vapeur d'oxyde d'éthylène qui a besoin de temps pour que le gaz toxique se dissipe avant d'être vendu.

Il est difficile pour les usines de changer leur processus rapidement car elles sont conçues pour la production en série. Ils n'utilisent pas de lavage à l'eau chaude car cela retire la charge. Ils n'utilisent pas d'air chaud ou de traitement UVC car cela prend de la place et un nouvel équipement à faire. Ils utilisent de la vapeur d'oxyde d'éthylène car cela n'affecte pas la charge mais élimine les bactéries contaminées lors de la production. C'est plus efficace et réduit le coût de production des masques. Dans cette crise, 15 jours d'attente nous font penser à 15 ans. Comme vous n'avez pas besoin de l'échelle d'une usine, nous pouvons réduire les énormes machines qu'ils utiliseraient. Puisque nous pouvons réappliquer la charge statique, nous n'avons pas à craindre de perdre la charge pendant que nous désinfectons. Et nous n'avons pas besoin de horde de masques car ils peuvent être renouvelés encore et encore.

Avant de construire, voyons quelques faits

Sur la photo 1, c'était un vieux masque. J'ai utilisé un compteur statique pour le vérifier. C'est presque inutile. La charge statique était faible.

Dans l'image 2, un nouveau masque devrait avoir une statique comme celle-ci. J'ai fait une expérience de recharge. Vous pouvez télécharger la pièce jointe vidéo brute.

À partir de la photo 3, vous pouvez voir le résultat d'un masque jetable rechargé. Et c'est incroyable que le masque rechargé puisse avoir une charge statique beaucoup plus forte qu'un nouveau ! À mon avis, c'était dû au processus de fabrication des masques. Délai de deux semaines avant l'expédition, et pour les utilisateurs finaux, cela peut affaiblir la charge statique sur les masques.

Étape 2: Conception de l'enceinte

J'ai construit le prototype avec des planches creuses en PP car elles sont légères et étanches. Cependant, en raison de l'air chaud qui peut ramollir les planches à l'intérieur, j'ai fait les trois étages du milieu avec des planches creuses en PC. Vous n'avez pas à vous soucier de l'enceinte à l'extérieur car les cartes peuvent être refroidies par l'air extérieur.

Ci-dessous je vous montre la taille que vous allez préparer. Le coupe-papier est suffisamment tranchant pour couper les planches en PP. Vous pouvez utiliser un cutter laser si vous voulez être propre et plus rapide.

Tout d'abord, nous avons besoin de panneaux creux en PP. Ils font 5 mm d'épaisseur.

Les parties jaunes et noires sont des angles et des triangles en plastique.

La quatrième image est le panneau de contrôle et d'affichage. La taille des trous dépend de l'OLED et des boutons. (Le dernier a cinq trous ronds au lieu des 4 photos ci-dessus car mon coéquipier a fortement suggéré un bouton de réinitialisation)

Sur la photo 5, cette plaque tient la position du filet en plastique, qui contient des masques à l'intérieur.

La photo 6 montre à quoi ressemble la carte creuse PC. Il est solide et est conçu pour résister à une chaleur de 100 °C. En réalité, il peut effectivement dépasser la spécification de 100º C. Il est plus épais que le panneau creux en PP que nous avons utilisé et mesure environ 12 mm d'épaisseur. Nous avons besoin de 3 pièces de 45 x 45 cm.

Il y a un tiroir en PP, utilisé pour laver les réservoirs. Dans cette taille, on peut y mettre 6 masques. Bien sûr vous pouvez en mettre plus car les masques chirurgicaux sont fins. Pour les respirateurs N95, vous feriez mieux d'utiliser les étapes mentionnées plus tard en filet en plastique pour les presser afin d'économiser de l'espace. Ne vous inquiétez pas, presser les respirateurs N95 n'endommagera pas les fibres sur eux.

J'ai utilisé des cornières en plastique imprimées en 3D au lieu de celles que j'ai trouvées plus tard sur Internet alors que nous participions au MIT Hackathon Challenge "Africa Takes on COVID-19". Utiliser de vrais angles en plastique sera moins cher mais cela prend du temps à obtenir.

Ensuite, j'ai placé des panneaux de ruche PC sur le sol de chaque couche. Ces panneaux étaient plus solides que les panneaux creux en PP et peuvent résister à l'air chaud sans avoir à se soucier de l'intégrité structurelle. Cependant, c'est plus cher donc je n'ai utilisé que 3 pièces, chacune de 45 x 45 cm et 12 mm d'épaisseur. Les panneaux PP présentés précédemment fonctionnent bien pour l'extérieur de la boîte car ils peuvent conserver leur résistance car ils sont exposés à de l'air plus frais à l'extérieur de la boîte.

Étape 3: Comment fonctionne la recharge statique ?

Le principe de base de notre box est qu'elle renouvelle les masques grâce à la recharge électrostatique. J'ai essentiellement construit une machine à électret à échelle réduite. C'est l'origine de l'idée du Mask Aid Project. Comme les fibres soufflées à l'état fondu étaient rares au premier stade de l'épidémie, certaines personnes ont commencé à réfléchir à la façon de réutiliser les masques jetables. Nous avons expérimenté de nombreuses façons de recharger l'électricité statique sur d'anciens masques jetables. Il y en a trop pour les mentionner ici, je vais donc me concentrer sur le résultat final. (Consultez notre histoire sur le site Web du Mask Aid Project si vous êtes curieux.)

La première image montre comment le matériau de la couche intermédiaire des masques est fabriqué dans une usine: la tension de la machine atteint environ 120 kilovolts. Grâce à un processus appelé claquage diélectrique, la fibre au milieu de la structure semblable à un condensateur se charge. Techniquement, ce n'est pas une panne complète car il ne peut pas y avoir d'étincelles ou la machine pourrait brûler la fibre. Soit dit en passant, un élément clé du processus est l'utilisation d'une "électro-corona", nous plaisantons donc en privé sur le fait que nous combattons "Corona contre Corona".

Puisque nous parlons de haute tension, certains peuvent s'inquiéter de sa sécurité. Premièrement, vous n'allez pas y toucher. Deuxièmement, nous ne pouvons pas avoir des machines coûteuses, puissantes et gigantesques dans notre salon. Troisièmement, la loi de Joule est incroyable ! Nous boostons 5V à 400KV donc le courant est trop faible pour être fatal. Les Tasers sont beaucoup plus dangereux.

L'électro-corona est un juste milieu entre un effondrement dialectique complet et un circuit ouvert. En utilisant la loi d'Ohm et certaines données que j'ai trouvées en ligne, j'ai sélectionné une résistance haute tension d'environ 5 ou 6 millions d'ohms. Cela peut contrôler le courant tout en empêchant les étincelles. La deuxième image montre à quoi ressemblent les résistances haute tension.

La troisième image est un générateur haute tension. Les fils rouge et vert sont les entrées positives et négatives. Vous avez besoin d'un compteur statique pour connaître la charge de sortie. C'est bon marché et vous pouvez faire beaucoup de ravages. (Tasers, tueurs de moustiques) Cependant, de la crise COVID-19, j'ai appris que c'est sacrément cher aux États-Unis et en Europe. La plupart d'entre eux sont importés de Chine et ils sont vraiment bon marché. (Un fait amusant qu'il est utilisé pour ramener les animaux à la maison par les agriculteurs en Chine.)

Lorsqu'il est allumé, son corps devient chaud car il crée un quasi-court-circuit. Le module n'a pas été conçu pour fonctionner de cette façon. Il a été conçu pour ne fonctionner que quelques secondes à la fois. Nous avions besoin qu'il fonctionne en continu, alors nous l'avons piraté.

Nous mettons une résistance céramique de 1 ohm entre l'alimentation et l'entrée positive.

En conséquence, la modification du circuit sera la dernière image.

Étape 4: Construire des poteaux de décharge

Au début de l'épidémie, j'explorais des options pour les matériaux que je pourrais utiliser dans mes prototypes. Les pièces ne pouvaient pas être restreintes ou trop chères. Une frustration est venue avec les brosses de décharge disponibles sur le marché. Ils étaient efficaces, mais ils étaient fabriqués avec de la fibre de carbone, donc ils étaient chers. De plus, en raison du besoin accru de machines de fabrication de masques, leur prix était environ 50 fois supérieur à la normale.

J'ai donc dû changer de perspective. Les personnes travaillant dans l'industrie des puces IC sont très préoccupées par l'électricité statique car cela pourrait gâcher le produit. Ils utilisent de nombreuses façons de se protéger contre une charge statique. Le matériau qu'ils utilisent comme conducteur n'est pas aussi bon que le métal, mais il attire continuellement la charge statique. Nous avons trouvé que le matériel était beaucoup plus abordable si vous savez comment les pirater. Vous pouvez trouver ce matériel dans la B. O. M. liste de cette instructable.

J'ai fait deux panneaux de décharge (l'un est noir parce que je n'ai plus de ruban adhésif blanc). Enfin, j'ai enterré du fil sous eux comme connexion.

Étape 5: Construire le module de ventilateur à air chaud

Pourquoi ne pas utiliser un sèche-cheveux à la place ? Au début, les experts ont suggéré que nous devrions utiliser des sèche-cheveux pour désinfecter les masques. Cependant, ils ont également remarqué que les gens ne devraient pas les utiliser trop longtemps car cela pourrait endommager les sèche-linge. De plus, beaucoup de gens ne sont pas assez patients pour tenir un sèche-cheveux pendant une demi-heure. De plus, le contrôle de la température sur les sèche-cheveux n'est pas si précis. Une fois qu'il surchauffe, l'air pourrait faire fondre les masques jetables.

Nous en avons donc construit un montré sur l'image 1. Chauffer une si grande couche prendrait trop d'énergie. Nous avons choisi un appareil de chauffage PTC comme celui que vous trouvez dans les unités AC. Nous le combinons avec un ventilateur DC sans balai, qui était assez puissant à 12V 0,6A. J'ai utilisé des vis pour fixer le PTC sur le ventilateur, cette image 2 montre le détail.

Nous avions deux manières de contrôler la température: une en soudant un interrupteur de thermostat sur le PTC, une autre en utilisant un capteur DHT11 pour indiquer au MCU quand arrêter l'unité de chauffage. J'ai utilisé les deux.

Étape 6: Traitement UVC

Le rayonnement UVC tue les bactéries et les virus. Beaucoup de gens connaissent cette technologie. Le problème est que peu de gens connaissent la différence entre UVA, UVB et UVC. Certains pensent qu'ils sont identiques. C'est pourquoi il y avait de fausses lampes UVC sur le marché lorsque l'épidémie a commencé. Dans notre projet, nous ne faisons confiance qu'aux UVC, contrairement au type de lumière qu'utilisent les machines à polir les ongles.

Là encore, j'ai été confronté à des choix difficiles. Nous savions qu'il y avait trois façons de fabriquer des UVC, la plus courante étant la cathode chaude (HCFL), plus rare la cathode froide (CCFL), et puis il y a la LED UVC. Pour l'environnement et pour l'expédition, il semblait à l'origine que la LED UVC était le meilleur choix. Mais - nous avons finalement choisi le CCFL pour de nombreuses raisons. Comme je l'ai déjà dit, nous ne voulions pas de pièces restreintes ou trop chères. Beaucoup de recherches ont été menées sur la façon dont nous nous sommes installés sur le CCFL.

J'ai installé deux tubes dans la boîte, un au sol de la couche intermédiaire et un autre au plafond. J'ai collé des clips métalliques pour maintenir les tubes.

Les tubes UVC à cathode froide et la carte de commande étaient peu coûteux mais toujours puissants. Ils fonctionnent à 12V et consomment 10 watts de puissance totale. Un article scientifique a déclaré qu'une exposition aux UVC de 15 minutes sur les surfaces peut tuer presque toutes les bactéries. Nous avons décidé qu'il était bon de l'associer à de l'air chaud.

P. S. Le fil d'origine sur les tubes était trop court, nous devons donc couper et souder des fils plus longs pour les rallonger.

Étape 7: Fonction de lavage

Vous pouvez vous demander pourquoi laver le masque s'il élimine toute charge statique ?

Le lavage est facultatif. Premièrement, nous ne nous inquiétons pas de la perte de charge statique car nous pouvons recharger plus tard. L'objectif principal du lavage des masques chirurgicaux ou des respirateurs N95 n'est pas d'éliminer les bactéries, c'est d'éliminer la poussière qui bloque le flux d'air. La charge statique ne colle pas seulement aux virus, mais aussi aux minuscules particules de poussière. Le traitement à l'air chaud peut tuer les bactéries mais ne peut pas éliminer la poussière. La sueur et les graisses humaines bloquent également l'air, de la même manière que l'acné se forme sur les visages. Après avoir lu les propriétés matérielles de l'extrusion-soufflage, l'eau était le meilleur choix abordable. Il peut dissoudre les sels minéraux et les taches solubles et éliminer les particules insolubles lorsque la charge statique a disparu. Plus qu'un simple trempage, vous avez besoin d'eau pour couler. J'ai donc utilisé une petite pompe submersible et un petit morceau de tuyau en plastique. J'ai mis un morceau de ruban adhésif double face sur la pompe pour la fixer à la paroi du réservoir d'eau. J'ai également rallongé les fils pour qu'ils soient environ 50 cm plus longs.

Si vous voulez un meilleur lavage, je vous suggère de mettre un radiateur à l'intérieur. Cela aide à tuer les bactéries et à dissoudre les taches. Ce serait d'une grande aide dans les pays froids. N'oubliez pas d'ajouter une sonde ou un interrupteur thermostatique pour contrôler la température de l'eau.

Étape 8: Autres accessoires

Vous avez besoin de deux morceaux de filet en plastique, répertoriés dans la liste des matériaux, pour maintenir les masques en place pendant qu'ils sont lavés et soufflés. Les respirateurs N95 peuvent être écrasés pour s'adapter au filet et sans les endommager. Vous avez besoin de fermetures éclair attachées d'un côté pour faire une charnière afin qu'elle puisse servir de filet.

L'exposition aux UVC est nocive pour l'homme, nous avons donc besoin d'une porte pour la bloquer. J'ai trouvé une solution simple. J'ai découpé un morceau de panneau creux en PP de 45 x 14 cm. J'ai percé 4 trous de 4 mm de diamètre chacun aux 4 coins et j'y ai mis 4 rivets en plastique. La carte peut alors être placée entre les interstices de la carte creuse PC. Enfin, je colle du velcro sur les deux côtés de la boite et sur la porte pour la recouvrir. Cela avait l'air dur mais cela a fonctionné. Vous pouvez l'améliorer avec une charnière ou un interrupteur à lames magnétiques pour le rendre plus sûr comme une porte de micro-ondes.

J'ai placé un OLED et 5 boutons-poussoirs (quatre fonctions et un réarmement d'urgence) sur la carte du panneau. Tous les boutons ont été soudés avec des fils XH2.54 2P. L'OLED avait besoin d'un fil à double tête XH2.54 4P pour se connecter.

Étape 9: Tableaux de contrôle

Ce prototype nécessitait beaucoup de petites mises à niveau pour mieux fonctionner, j'ai donc laissé quelques plug-ins sur la carte. C'étaient: un interrupteur de porte, un capteur de température pour le réservoir d'eau et deux autres entrées analogiques. Comme il existe une grande possibilité d'erreurs causées par une charge électrostatique - qui génère également beaucoup d'ions dans l'air - il y a un tas de pièces de protection ESD sur la carte. De plus, il me faut 3 jours pour attendre la carte des fabricants de PCB, un peu plus longtemps que prévu en raison des effets secondaires du COVID-19.

J'ai utilisé LCEDA pour dessiner le tableau. Pic2 montre le rendu 3D. En raison du manque de certaines bibliothèques de composants, il y a 2 espaces vides. L'une est une alimentation 110V/220V AC à 5V DC, située dans le coin supérieur droit de la carte. Un autre est celui des modules LM2596 empilés en deux. Vous pouvez voir à quoi ressemble le tableau en réel sur la photo 3.

La photo 4 est l'alimentation à découpage AC-DC 110/220V à 12V. Il existe trois types d'alimentation dans cet appareil, l'alimentation secteur, le courant continu 12V et le courant continu 5V. Pour des raisons de stabilité, j'ai mis un autre module AC-DC 5V spécialement pour les MCU, les capteurs et les commandes de relais. Ils étaient isolés électriquement des autres actionneurs.

Le panneau haute tension doit être éloigné des autres cartes. Lorsqu'il est allumé, vous entendrez un bourdonnement semblable à celui d'un moustique. C'est la décharge électro-corona. Pic 5 et Pic 6 sont des panneaux haute tension.

La dernière image montre toutes les fonctions connectées à la carte.

Étape 10: Tester l'exécution

Voyons comment utiliser la Box de la vidéo 1.

J'ai acheté un compteur PM2,5, qui a déjà été utilisé par quelqu'un pour la décoration de la maison. J'ai testé plusieurs fois. Les vidéos brutes montrent le résultat du test. Le chiffre jaune est la valeur PM2.5.

Vidéo 2: Vieux masque sans nettoyage et recharge

Vidéo 3: Test PM2.5 masque lavé sans recharge. Il se comportait pire qu'un vieux masque.

Vidéo 4: Test PM2.5 masque lavé après recharge. Il a récupéré la capacité de bloquer les aérosols et les minuscules particules.

Étape 11: Pièces jointes

Ici, je vous partage le code et le schéma. Vous avez besoin de 123D Design pour ouvrir le fichier d'esquisse ou de maquette.

Étape 12: quelque chose à dire

Alors que la pandémie fait toujours rage dans le monde, nous voulons partager et fournir le kit pour aider les gens. Nous avons lancé un financement participatif et voulons savoir combien de personnes en ont besoin.

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

Dans la campagne, il existe un autre type de Mask Reborn Box. Ici, je vous montre le travail de Jason, vidéo de test Semi-PMRB PM0.3.