🧑🏼‍🤝‍🧑🏼 🚚 🕵🏾 Boîte de stérilisation UV pour la réutilisation des masques jetables 🎂 ♾ 🥤

Récemment, il y a eu un grand intérêt à utiliser le rayonnement ultraviolet comme méthode potentielle de stérilisation de l'équipement de protection pour la réutilisation, comme, par exemple, des masques «N95» coûteux.

Dans cet article, je voudrais décrire le montage d'un coffret de désinfection d'objets à rayonnement ultraviolet et une petite analyse des méthodes de stérilisation ultraviolette.

UFO Care Minute

La pandémie COVID-19, une infection respiratoire aiguë potentiellement grave causée par le coronavirus SARS-CoV-2 (2019-nCoV), a été officiellement annoncée dans le monde. Il y a beaucoup d'informations sur Habré sur ce sujet - rappelez-vous toujours qu'il peut être à la fois fiable / utile, et vice versa.

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Description du sujet de l'article

Nuke Box est une boîte conçue pour stériliser les surfaces des objets placés dans cette boîte. Tout d'abord, je veux dire les masques médicaux, qui semblent faire défaut partout. Et bien que les masques restaurés ne soient pas parfaits, mais lorsque vous devez choisir entre cela et le manque de protection en général, il vaut mieux avoir au moins quelque chose que rien.

Stanford Medicine vient de publier une étude sur les méthodes de stérilisation à l'air chaud sec, la vapeur et la stérilisation aux UV et comment elles affectent les performances des masques N95 stérilisés par de telles méthodes.

Théorie de la stérilisation UV

La désinfection aux ultraviolets est un moyen d'endommager les agents pathogènes de l'ADN afin qu'ils perdent leur capacité de se reproduire et donc les rendent stériles.

Les virus y sont particulièrement sensibles car ils n'ont ni parois cellulaires ni membrane cellulaire. En utilisant des photons de haute énergie dans la courte gamme UV, l'ADN des micro-organismes pathogènes peut être endommagé.

Le rayonnement ultraviolet est généralement divisé en trois gammes de longueurs d'onde.

Le rayonnement ultraviolet à ondes longues (UV-A) d'une longueur d'onde de 315 à 400 nm est familier à de nombreuses lampes noires dans les discothèques, dont le rayonnement fait des t-shirts blancs, des tresses, des bracelets, des yeux et même des sourires de danseurs qui brillent dans le crépuscule de la piste de danse. Les mêmes lampes peuvent être trouvées dans les détecteurs de billets de banque.

L'ultraviolet moyen (UV-B avec une longueur d'onde de 280 à 315 nm) est ce qui vous donne un coup de soleil et, à long terme, un cancer de la peau.

Et enfin, les ultraviolets à ondes courtes (UV-C avec une longueur d'onde de 100 à 280 nm) sont bactéricides et complètement absorbés par la couche d'ozone dans notre atmosphère, ce qui signifie également que ce rayonnement ne se trouve pas dans la nature qui nous entoure. Nous pouvons obtenir cet ultraviolet artificiellement en utilisant des lampes spéciales contenant du mercure et des LED UV-C modernes.

Gardez ces informations à l'esprit lorsque vous travaillez avec des rayons ultraviolets. Il est important d'utiliser un équipement de protection et de protéger votre corps, vos yeux et toute plaie ouverte des rayons ultraviolets, car il peut endommager l'ADN dans les cellules humaines ( c'est-à-dire provoquer le cancer)

La capacité d'endommager les agents pathogènes ne dépend pas de l'intensité de la lampe UV, mais dépend de la dose qu'ils reçoivent. Il s'agit d'un effet cumulatif, très similaire au rayonnement, donc si vous irradiez la surface pendant une longue période, vous pouvez la rendre stérile. Cela signifie également que vous pouvez contrôler le taux de stérilisation de l'équipement, car une augmentation de l'intensité du rayonnement augmentera le débit de dose reçu par les micro-organismes pathogènes.

La dose est mesurée en μW * s / cm ² (microwatt seconde par centimètre carré) ou parfois μJ / cm ² (microjoule par centimètre carré) est utilisée. Bien que les unités inhabituelles soient effrayantes, la formule de calcul de la dose est assez simple:

Dose = (intensité du rayonnement à ce point particulier) x (temps d'exposition)

Par exemple, dans mon cas, j'utilise une lampe bactéricide de 10 W avec une puissance nominale de 2,7 W dans un spectre UV avec une longueur d'onde de 254 nm. Ce rayonnement en un point à une distance de 7 cm de la lampe donne théoriquement une intensité de 1364 μW / cm ² . Les calculs seront un peu plus tard.

La

désinfection par UV source est assez facile à utiliser. Vous prenez une lampe ultraviolette à ondes courtes et la brillez sur la surface que vous souhaitez désinfecter.

En pratique, le calcul de l'intensité du rayonnement en un point particulier dépend de la forme de la source de rayonnement utilisée. Si nous faisons des hypothèses évidentes, le calcul de l'intensité peut être assez simple. Suppose que:

.
( r ) , , (L) ( r << L).

En utilisant de telles hypothèses, nous pouvons calculer l'intensité théorique distribuée sur une surface cylindrique à une distance r de la lampe ultraviolette.

Intensité = puissance totale de la source de rayonnement ultraviolet) / (surface du cylindre)

i.e.
Intensité = P / (2 * PI * r * L) , où
P est la puissance rayonnée par la lampe, L est la longueur de la lampe, r est la distance jusqu'au point où nous voulons mesurer l'intensité.

J'ai essayé de faire un beau dessin par ordinateur pour illustrer cela, mais j'ai été déçu et au lieu de cela, je l'ai peint manuellement comme ceci:

Ainsi, dans des conditions idéales, lors de l'utilisation d'une lampe d'une longueur de 45 cm, et qui émet une puissance de 2,7 W en ultraviolet, l'intensité sera de 1364 μW / cm ² en un point à une distance de 7 cm de la lampe. Ce sont les valeurs réelles de cette conception. De plus, nous pouvons utiliser la valeur d'intensité obtenue et calculer le temps théoriquement nécessaire pour stériliser la surface d'un virus spécifique.

Vous avez peut-être remarqué que j'ai mentionné que bien que j'utilise une lampe de 10 W, sa puissance dans un ultraviolet court n'est que de 2,7 W. C'est l'une des caractéristiques clés des lampes, car la puissance restante est émise dans d'autres gammes spectrales de rayonnement électromagnétique - une belle lumière bleue, que nous pouvons voir, et sous forme de chaleur.

Bien sûr, nos hypothèses sont très parfaites et nous avons affaire à un vrai système. Aux extrémités de la lampe, des effets secondaires seront observés, la puissance de rayonnement peut être distribuée de manière inégale, les lampes auront besoin de temps pour se réchauffer, etc. Par conséquent, nous pouvons prendre notre modèle idéal de stérilisateur et le concevoir avec une telle marge que nous nous sentirons certainement en sécurité. C'est pourquoi il faut 3,67 secondes théoriquement dans des conditions idéales pour neutraliser le SRAS-CoV-2, et dans la recherche médicale pratique, des nombres de 300 secondes (5 minutes) à 1800 secondes (30 minutes) sont appelés. Toute erreur sera tragique, donc tous les chercheurs sont très prudents dans l'évaluation du temps de stérilisation requis.

Avant de commencer à construire la Nuke Box, nous allons faire deux déclarations sur:

: , , Covid-19. , Covid-19, . , , .
: (https://definitions.uslegal.com/g/good-samaritans/). , - . , .

Nuke Box

Ci-dessous, je décrirai étape par étape comment je vais construire une boîte de stérilisation dans laquelle les masques seront situés à une distance maximale de 7 cm des sources supérieure et inférieure de rayonnement ultraviolet.

Tout d'abord, c'est la SÉCURITÉ! Veuillez couvrir avec des vêtements épais les zones exposées de la peau de votre corps, tout dommage existant à votre peau et porter des lunettes de sécurité contre les rayons ultraviolets. Essayez également de ne pas passer trop de temps à proximité des sources de rayonnement pendant qu'elles sont allumées.

Dans ce manuel, j'utiliserai des lampes ultraviolettes d'usine ( les ballasts électroniques pour allumer les lampes bactéricides peuvent différer en courant élevé des lampes pour les lampes standard) Les luminaires peuvent être facilement achetés et sont fournis avec les composants nécessaires (ballast, démarreur, taille de lampe T8) et les fils. J'utiliserai également des lampes bactéricides ultraviolettes. Dans les lampes de fabrication japonaise, ce sera la série GL (dans ce cas, le Toshiba GL-10), qui représente une lampe bactéricide et est fabriquée par Panasonic, NEC et Toshiba. Ils sont disponibles dans des puissances comprises entre 10 W et 40 W et dans différentes tailles. Aux États-Unis, ce sera la série TUV (Tubular UltraViolet) de Philips Lighting.

Il s'agit de lampes fluorescentes au mercure spéciales à basse pression. En raison de l'émission d'électrons thermioniques d'électrons, la cathode chauffée ionise les atomes de mercure, les forçant à émettre de la lumière à différentes fréquences, dont l'une a une longueur de 254 nm. Ceci est très proche du pic d'absorption de l'ADN à une longueur d'onde de 260 nm et de l'énergie des photons qui entrent en collision avec l'ADN, l'endommageant et privant les agents pathogènes de la capacité de se multiplier.

Les lampes émettent également de la lumière et de la chaleur visibles. C'est ce qui leur donne une lueur cyber-punk cool ...

L'assemblage d'une boîte de stérilisation sera en fait assez simple. Je vais prendre deux tiroirs en plastique solide et les poser l'un sur l'autre. Je vais également fixer le câble métallique à l'intérieur et utiliser des trombones de papeterie en acier à ressort pour fixer les masques au cordon.

Je commence par percer des trous dans l'une des deux caisses en plastique à des intervalles qui correspondent à la largeur du masque N95, qui est d'environ 15 cm.

Ensuite, installez des lampes fluorescentes à l'intérieur des boîtes en plastique. J'ai décidé de percer un trou et de couper le câble pour pouvoir installer les lumières à l'intérieur et laisser leur interrupteur à l'extérieur. J'ai fait cela principalement pour ma propre convenance et parce que je peux travailler avec l'électricité et la soudure. En vérité, vous n'avez pas besoin de suivre cette partie des instructions, et vous pouvez simplement laisser les câbles intacts et les retirer à travers la jonction des boîtes afin de ne pas avoir à couper ou à souder les fils.

J'ai percé plusieurs trous dans des boîtes en plastique et fixé les lampes fluorescentes en place avec des écrous et des boulons.

Tirez ensuite le cordon à travers les trous percés pour faire une sorte de corde à linge à fixer à l'intérieur de la boîte de masques stérilisés. J'ai fait une corde à linge double, car il est important que le masque soit orienté pour que les lampes brillent dessus et en dessous.

J'ai attaché la deuxième lampe au fond de la deuxième boîte en plastique. Il n'est pas nécessaire de monter le cordon.

Maintenant, nous pouvons connecter les deux tiroirs, ajouter une minuterie de cuisine et nous avons obtenu une Nuke Box.

J'espère que c'est une instruction utile. Je suis personnellement intéressé à stériliser les masques pour les réutiliser. La mère et la sœur de ma femme sont infirmières travaillant dans des hôpitaux et des cliniques à Melbourne et à Londres. La clinique de ma belle-mère n'a pas assez de masques, et probablement la même chose se produit au Royaume-Uni. J'espère que s'ils doivent éventuellement réutiliser leurs masques, il existe un moyen de le rendre sûr pour eux et leurs patients.

Améliorations

Voici quelques-unes des améliorations que j'apporterais:

Plus de puissance de lampe : ce n'est qu'un prototype. Si nous voulions stériliser en masse les masques, nous utiliserions des lampes de 40 W. Le stérilisateur pourra placer plus de masques et les stériliser plus rapidement.

Plus de puissance de rayonnement : nous pouvons également placer plusieurs sources de rayonnement au-dessus et en dessous. En installant deux sources de rayonnement et une rangée de masques, vous pouvez doubler l'intensité d'irradiation de chaque masque. Cela réduira de moitié le temps de stérilisation.

Grosse boite: J'essaierais également de placer autant de masques que possible sans se masquer. Voici un exemple de diagramme avec deux rangées de masques. Si quelque chose comme cela sera utilisé pour la stérilisation de masse, vous devez optimiser le temps et le nombre de masques qui peuvent être stérilisés à chaque cycle. Voici un exemple approximatif de la façon dont j'ai testé l'insertion de deux rangées de masques dans un prototype Nuke Box. Vous pouvez mettre 6 masques dans ce prototype.

Si vous avez fabriqué un stérilisateur avec une lampe fluorescente pleine grandeur de 40 W avec plusieurs lampes au-dessus et en dessous, vous pouvez traiter beaucoup plus de masques chaque fois que vous démarrez le cycle de stérilisation.

Un commentaire sur l'article de moi-même: il y a deux ans, j'ai acheté une telle lampe UV sur Aliexpress.Elle

est similaire à celle utilisée dans cette conception, mais le kit a une minuterie pratique pour 5.15.30, 60 minutes avec un démarrage différé. Et la lampe a la capacité de constituer systématiquement une chaîne de plusieurs de ces lampes.

Je recommande également un article récent sur Habré Coronavirus 2019-nCoV. FAQ sur la protection respiratoire et la désinfection .

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Boîte de stérilisation UV pour la réutilisation des masques jetables

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