Een masker maken met 3D-printen

Het 3D-printen en monteren van het masker is heel eenvoudig, maar het is belangrijk om de volgende instructies te volgen voor veilig gebruik:

1. Print de stukken met 20% vulling, zonder steun of vlotten. Elk masker verbruikt ongeveer 40 gram filament, dus met een spoel van 750 gram kunnen PLActive 17-18 maskers worden bedrukt.
2. Verwarm het masker tot 55 - 60 ºC met een föhn of heet water. Het ronde deel moet intact zijn, daarom is het dikker om vervormingen te voorkomen.
3. Breng bij het verzachten de neusvleugels en de verstelvleugels op de onderkaak bij elkaar.
4. Verwarm opnieuw en plaats het op het gezicht om het volledig aan te passen aan elk gezicht.
5. Voer een of twee extra filters in. Als u een filter gebruikt, kunt u een rond stuk (enkel of dubbel) van een conventioneel niet-geweven propyleenmasker (A) gebruiken of een wattenschijfje voor het verwijderen van make-up (B) toevoegen, zodat ze goed op het venster van het filtersysteem passen. Met combinaties van deze elementen kunnen filtratie en luchtstroom worden geregeld.
6. Voeg de elastieken toe voor bevestiging.

Afbeelding 2:NanoHack-montage-instructies. Bron:Copper 3D.

Een andere optie is om de flexibele antibacteriële MD ¹ te gebruiken Flex-filament, ook vervaardigd door Copper3D, dat flexibel is en het bedrukte masker niet hoeft te worden verwarmd voor aanpassing.

Aan de andere kant moet er rekening mee worden gehouden dat deze maskers, hoewel ze effectief zijn, bepaalde beperkingen hebben, zoals een korte levensduur (ongeveer 8 uur). Ademhalingsvirussen, in het bijzonder SARS-Cov-2 (COVID-19), kunnen tot 72 uur op verschillende oppervlakken leven, omdat we aan het einde van de dag een hoge virale/bacteriële belasting zouden hebben die op slechts een paar millimeter van onze neus en mond gevangen zit , waardoor we onszelf verder blootstellen aan deze gevaarlijke microben.

Tot slot willen we het NanoHack-project en zijn team van wetenschappers en industrieel ontwerpers uit de Verenigde Staten en Chili bedanken voor het beschikbaar stellen aan de samenleving van de beschrijving en de plannen van hun patent.

UPDATE (20 maart) :Copper3D heeft een mededeling gepubliceerd om twijfels over de certificeringen en het gebruik van Nanohack weg te nemen. Publicatie bekijken

UPDATE (21 maart) :Nieuwe communicatie van Copper3D, waarin staat dat de filtratie-efficiëntie van Nanohack 96,4% is voor micro-organismen van 1 micron en 89,5% voor micro-organismen van 0,02 micron. Daarnaast beschrijft het de specificaties en configuraties voor het correct printen van Nanohack in vrijwel elke 3D FDM-printer. Publicatie bekijken

NanoHack 2.0

Onlangs heeft het Copper3D-team een ​​nieuw maskerontwerp gedeeld:NanoHack 2.0.

In tegenstelling tot andere concepten, bestaat NanoHack 2.0 uit een sterke en hermetische monoblokstructuur, die 3D-geprint moet worden met PLActive om maximale bescherming te bieden tegen de externe omgeving. Om het masker waterdicht te maken, is het frame verzegeld met een 3D-geprinte rand met MDFlex, een antimicrobieel TPU.

DOWNLOAD STL

Afbeelding 3:NanoHack 2.0 maskerontwerp. Bron:Copper 3D.

Technische overwegingen

NanoHack-masker is een apparaat dat is gemaakt met als doel bescherming te bieden tegen deeltjes in de lucht en de verspreiding van vloeistoffen die de luchtwegen besmetten te voorkomen.

Door studies naar de effectiviteit van zelfgemaakte maskers, is ontdekt dat de NanoHack-filtermaterialen (niet-geweven polypropyleen, hetzelfde materiaal dat wordt gebruikt in chirurgische maskers), een filtratie-efficiëntie bereiken van 96,4% voor micro-organismen van 1 micron en 89,5% voor micro-organismen van 0,02 micron.

Volgens een studie van de Amerikaanse FDA biedt het ontwerp van gewone chirurgische maskers geen volledige bescherming tegen ziektekiemen en andere verontreinigingen vanwege hun losse pasvorm. Bovendien zijn chirurgische maskers apparaten voor eenmalig gebruik die veilig moeten worden weggegooid. De gezondheidsautoriteiten raden aan om deze spullen in een plastic zak te doen en weg te gooien; evenals het wassen van de handen na het hanteren van het gebruikte masker. Eerder gepubliceerd onderzoek heeft aangetoond dat de hoge virale belasting die achterblijft in chirurgische maskers en ademhalingstoestellen een bron van virale overdracht kan zijn voor zowel de persoon die het masker draagt ​​als de maskers en voor anderen. Dit kan gebeuren wanneer toiletten uw masker aanraken en vervolgens hun handen niet wassen of wanneer ze het masker weggooien zonder de juiste voorzorgsmaatregelen voor het weggooien. Bovendien verhogen ziekteverwekkers die worden verwaarloosd door chirurgische beademingsapparaten bij patiënten in de operatiekamer het risico op nosocomiale infecties (infecties opgelopen tijdens een ziekenhuisverblijf). Om al deze redenen gebruikt het NanoHack-masker een recyclebaar en biocompatibel polymeer dat een koperen nanocomposiet bevat dat antimicrobiële eigenschappen heeft aangetoond:PLActive.

Over de antimicrobiële activiteit van koper kunt u zien wat de replicatie- en verspreidingsmogelijkheden van SARS-CoV, Influenza en andere respiratoire virussen remt. Dit komt omdat ze een hoog antimicrobieel potentieel hebben (antiviraal en antibacterieel).

Afbeelding 4:Antivirale werking van koper. Bron:Copper 3D.

Zo kan koper na korte blootstelling virussen zoals SARS-CoV, Influenzavirus, H1N1 inactiveren en gevaarlijke bacteriën zoals Staphylococcus aureus, Escherichia coli of Listeria elimineren. PLActive en MDflex filamenten van de fabrikant Copper3D be. een effectieve en goedkope aanvullende strategie om de overdracht van verschillende infectieziekten te helpen verminderen door de overdracht van infectieziekten in ziekenhuizen te beperken.
NanoHack is ontworpen als een antimicrobieel gezichtsmasker dat geschikt is voor 3D-printen in FDM en vervaardigd met actieve materialen. Voor de montage moeten actieve niet-geweven polypropyleenfilters (3 lagen) worden gebruikt om extra bescherming tegen micro-organismen te verkrijgen.

Volgens de studie van Borkow G. (Neutralisatie van virussen in suspensies met behulp van op koperoxide gebaseerde filters. Antimicrobiële middelen en chemotherapie), kan een filter van niet-geweven stof geïmpregneerd met koperoxide verschillende soorten virusfilters genereren, waaronder ademhalingsvirussen.

Afbeelding 5:Ontwerp van NanoHack 2.0 maskerfilters. Bron:Copper 3D.

Voor een optimale bescherming tegen omgevingsinvloeden wordt aanbevolen om het drielaagse niet-geweven polypropyleenfilter met koperen nanocomposieten, ontwikkeld door The Copper Company, te gebruiken.

Afbeelding 6:tabel met vermindering van virale belasting met filters met koperdeeltjes. Bron:Copper 3D.

Afbeelding 7:Scanning-elektronenmicroscoopbeelden van polypropyleenvezels geïmpregneerd met koperoxide. Bron:Copper 3D.

Als je geen toegang hebt tot dit type filter, analyseert een studie van Anna Davies de efficiëntie van filters van verschillende materialen, zoals vacuümfilters en vezels zoals katoen of zijde:

Afbeelding 8:Tabel met effectiviteit van verschillende materialen als filter. Bron:Copper 3D.

Aanbevelingen voor gebruik

Het doel van NanoMask 2.0 is om de bevolking bescherming te bieden tegen deeltjes in de lucht en de verspreiding van vloeibare aerosolen die de luchtwegen zouden kunnen besmetten, te voorkomen. Houd er rekening mee dat het geen N95-masker is. Het is een gezichtsmasker en mag niet worden beschouwd als een goedgekeurd PBM.

Met betrekking tot gezondheidswerkers moet dit apparaat als laatste redmiddel worden gebruikt:intubaties, mechanische beademing of bronchoscopieën of vergelijkbare procedures mogen niet worden gemanipuleerd.

Dit masker is ontworpen om maximaal 8 uur in gemeenschappelijke ruimtes te worden gebruikt en om het niet-geweven filter eenmaal per dag te vervangen. Na het hanteren van het actieve filter, moet u uw handen wassen en de door de gezondheidsautoriteiten aanbevolen voorzorgsmaatregelen volgen.

De reinigingstips voor NanoMask zijn als volgt:

1. Wassen : Het apparaat moet worden gewassen met water en zeep.
2. Spoelen :Eenmaal gewassen, moet het goed worden afgespoeld met schoon water.
3. Desinfecteren :Apparatuur moet worden gedesinfecteerd om resterende ziekteverwekkers te inactiveren. Hiervoor moet chemische desinfectie worden gebruikt, geen autoclaaf, aangezien PLActive geen 80 ºC of meer verdraagt. De meest toegankelijke chemische en kiemdodende methoden worden hieronder weergegeven:
1. Methode 1:Alcohol is effectief tegen het griepvirus. Ethylalcohol (70%) is een krachtig kiemdodend middel met een breed spectrum en wordt over het algemeen als superieur beschouwd aan isopropylalcohol. Aangezien alcohol ontvlambaar is, moet u het gebruik ervan als oppervlaktedesinfectiemiddel beperken tot kleine oppervlakken en alleen gebruiken in goed geventileerde ruimtes.
2. Methode:De meeste huishoudelijke bleekoplossingen bevatten 5% natriumhypochloriet (50.000 deeltjes per miljoen beschikbaar chloor). Aanbevolen verdunning : 1:100 verdunning van 5% natriumhypochloriet is de gebruikelijke aanbeveling. Gebruik 1 deel bleekmiddel op 99 delen koud kraanwater (1:100 verdunning) om oppervlakken te desinfecteren. Pas zo nodig de verhouding bleekmiddel tot water aan om de juiste concentratie natriumhypochloriet te bereiken. Gebruik bijvoorbeeld voor bleekpreparaten die 2,5% natriumhypochloriet bevatten, tweemaal zoveel bleekmiddel (d.w.z. 2 delen bleekmiddel op 98 delen water).
4. Spoelen : Als u chemische desinfectie gebruikt, spoel dan met steriel of schoon water (d.w.z. water dat 5 minuten gekookt en afgekoeld is). Steriel water heeft de voorkeur voor het afspoelen van achtergebleven vloeibaar chemisch desinfectiemiddel van een beademingsapparaat dat chemisch is gedesinfecteerd voor hergebruik, omdat kraanwater of gedestilleerd water micro-organismen kan bevatten die longontsteking kunnen veroorzaken. Als spoelen met steriel water echter niet mogelijk is, spoel dan met kraanwater of gefilterd water (d.w.z. water dat door een filter van 0,2 μ is gegaan). Desinfectie door onderdompeling wordt aanbevolen met een inwerktijd van 30 minuten.
5. Droge apparatuur :Volg de vorige stap door een alcoholspoeling en geforceerde luchtdroging.
6. Winkel :Apparatuur droog opslaan in gesloten verpakkingen.

NanoHack 2.2

Copper3D heeft onlangs een update uitgebracht voor het NanoHack 2.0-masker; de NanoHack 2.2.

Net als zijn voorganger bestaat de NanoHack 2.2 uit een monoblokstructuur. In deze nieuwe versie is het gemaakt van 3 lagen constante wanden zonder hoeken om de structuur van het apparaat te versterken. Daarnaast worden twee opties aangeboden voor de interne filterstructuur:Voronoi of Gyroid.

De totale afdruktijd voor NanoHack 2.2 is 4 1/2 uur.

DOWNLOAD STL

Afbeelding 9:NanoHack 2.2 maskerontwerp. Bron:Copper 3D.

NanoHack 2.0- en NanoHack 2.2-maskers zijn ontworpen om te passen op een gezicht van 12 cm lang, gemeten vanaf de punt van de kin tot het oogvlak (een horizontale lijn die precies tussen de ogen doorloopt) en een afstand tussen de jukbeenderen (rechtstreeks op de neus gemeten) ook 12cm. Als uw gezicht kleiner of groter is dan deze afmetingen, wordt aangeraden om het model met 5% of 10% te verkleinen om perfect op uw gezicht te passen.