Get best of the week

Kotak sterilisasi UV untuk penggunaan kembali masker sekali pakai

Baru-baru ini, ada minat besar dalam menggunakan radiasi ultraviolet sebagai metode potensial mensterilkan peralatan pelindung untuk digunakan kembali, seperti, misalnya, topeng "N95" yang mahal.

gambar

Pada artikel ini, saya ingin menggambarkan perakitan kotak untuk desinfeksi objek dengan radiasi ultraviolet dan sedikit analisis tentang metode sterilisasi ultraviolet.

Menit Perawatan UFO


Pandemi COVID-19, infeksi pernafasan akut yang berpotensi parah yang disebabkan oleh coronavirus SARS-CoV-2 (2019-nCoV), telah secara resmi diumumkan di dunia. Ada banyak informasi tentang Habré tentang topik ini - selalu ingat bahwa Habré dapat diandalkan / bermanfaat, dan sebaliknya.

Kami mendesak Anda untuk kritis terhadap informasi apa pun yang dipublikasikan.


Sumber resmi

, .

Cuci tangan, rawat orang yang Anda cintai, tinggal di rumah kapan saja memungkinkan dan bekerja dari jarak jauh.

Baca publikasi tentang: coronavirus | kerja jarak jauh

Deskripsi subjek artikel


Nuke Box adalah kotak yang dirancang untuk mensterilkan permukaan benda yang ditempatkan di kotak ini. Pertama-tama, yang saya maksud adalah masker medis, yang tampaknya kurang ada di mana-mana. Dan meskipun topeng yang dipulihkan tidak sempurna, tetapi ketika Anda harus memilih antara ini dan kurangnya perlindungan secara umum, lebih baik untuk memiliki setidaknya sesuatu daripada tidak sama sekali.

Stanford Medicine baru saja merilis studi tentang metode sterilisasi dengan udara panas kering, sterilisasi uap dan UV dan bagaimana mereka mempengaruhi kinerja masker N95 yang disterilkan dengan metode tersebut.

gambar

Teori Sterilisasi UV


Disinfeksi ultraviolet adalah cara untuk merusak patogen DNA sehingga mereka kehilangan kemampuan untuk bereproduksi dan karenanya membuatnya steril.

Virus sangat sensitif terhadap ini karena mereka tidak memiliki dinding sel atau membran sel. Menggunakan foton berenergi tinggi dalam rentang UV pendek, DNA mikroorganisme patogen dapat rusak.

Radiasi ultraviolet biasanya dibagi menjadi tiga rentang panjang gelombang.

Radiasi ultraviolet gelombang panjang (UV-A) dengan panjang gelombang 315-400 nm sudah biasa bagi banyak orang dari lampu hitam di diskotek, radiasi yang membuat t-shirt putih, kepang, gelang, mata dan bahkan senyum penari bersinar di senja lantai dansa. Lampu yang sama dapat ditemukan di detektor uang kertas.

Ultraviolet sedang (UV-B dengan panjang gelombang 280-315 nm) adalah apa yang memberi Anda sengatan matahari dan, dalam jangka panjang, kanker kulit.

Akhirnya, gelombang pendek ultraviolet (UV-C dengan panjang gelombang 100-280 nm) adalah bakterisida dan sepenuhnya diserap oleh lapisan ozon di atmosfer kita, yang juga berarti bahwa radiasi ini tidak ditemukan di alam sekitar kita. Kita dapat memperoleh ultraviolet ini secara buatan menggunakan lampu khusus yang mengandung merkuri dan LED UV-C modern.

Ingatlah informasi ini ketika bekerja dengan radiasi ultraviolet. Penting untuk menggunakan alat pelindung dan melindungi tubuh, mata, dan luka terbuka apa pun dari radiasi ultraviolet, karena dapat merusak DNA dalam sel manusia ( mis. Menyebabkan kanker)

Kemampuan untuk merusak patogen tidak tergantung pada intensitas lampu UV, tetapi tergantung pada dosis yang mereka terima. Ini adalah efek kumulatif, sangat mirip dengan radiasi, jadi jika Anda menyinari permukaan untuk waktu yang lama, Anda dapat membuatnya steril. Ini juga berarti bahwa Anda dapat mengontrol laju sterilisasi peralatan, karena meningkatkan intensitas radiasi akan meningkatkan laju dosis yang diterima oleh mikroorganisme patogen.

Dosis diukur dalam μW * s / cm 2 (microwatt detik per sentimeter persegi) atau kadang-kadang μJ / cm 2 (microjoule per sentimeter persegi) digunakan. Meskipun unit yang tidak biasa itu menakutkan, rumus untuk menghitung dosisnya cukup sederhana:

Dosis = (Intensitas radiasi pada titik tertentu) x (waktu pemaparan)

Misalnya, dalam kasus saya, saya menggunakan lampu bakterisida 10 W dengan daya nominal 2,7 W dalam spektrum UV dengan panjang gelombang 254 nm. Radiasi ini pada titik pada jarak 7 cm dari lampu secara teoritis memberikan intensitas 1364 μW / cm 2 . Perhitungannya akan sedikit nanti.

gambar

Sumber

disinfeksi UV cukup mudah digunakan. Anda mengambil lampu ultraviolet gelombang pendek dan menyinari pada permukaan yang ingin Anda desinfeksi.

Dalam praktiknya, perhitungan intensitas radiasi pada titik tertentu tergantung pada bentuk sumber radiasi yang digunakan. Jika kita membuat beberapa asumsi yang jelas, menghitung intensitasnya bisa sangat sederhana. Asumsikan bahwa:

  1. .
  2. ( r ) , , (L) ( r << L).

Dengan menggunakan asumsi seperti itu, kita dapat menghitung intensitas teoritis yang didistribusikan pada permukaan silinder pada jarak r dari lampu ultraviolet.

Intensitas = Daya total sumber radiasi ultraviolet) / (luas permukaan silinder)

mis.
Intensitas = P / (2 * PI * r * L) , di mana
P adalah daya yang dipancarkan oleh lampu, L adalah panjang lampu, r adalah jarak ke titik di mana kita ingin mengukur intensitas.

Saya mencoba membuat gambar komputer yang indah untuk menggambarkan hal ini, tetapi kecewa dan sebaliknya melukisnya secara manual seperti ini:

gambar

Jadi, dalam kondisi ideal, ketika menggunakan lampu dengan panjang 45 cm, dan yang memancarkan daya 2,7 W dalam ultraviolet, intensitasnya akan menjadi 1364 μW / cm 2 pada titik pada jarak 7 cm dari lampu. Ini adalah nilai aktual untuk desain ini. Selanjutnya, kita dapat menggunakan nilai intensitas yang diperoleh dan menghitung waktu yang secara teoritis diperlukan untuk mensterilkan permukaan dari virus tertentu.

Anda mungkin telah memperhatikan bahwa saya menyebutkan bahwa meskipun saya menggunakan lampu 10 W, kekuatannya dalam ultraviolet pendek hanya 2,7 W. Ini adalah salah satu karakteristik utama dari lampu, karena daya yang tersisa dipancarkan dalam rentang spektrum radiasi elektromagnetik lainnya - cahaya biru yang indah, yang dapat kita lihat, dan dalam bentuk panas.

Tentu saja, asumsi kami sangat sempurna, dan kami berhadapan dengan sistem nyata. Pada ujung lampu, efek samping akan diamati, daya radiasi dapat didistribusikan secara tidak merata, lampu akan membutuhkan waktu untuk pemanasan, dll. Oleh karena itu, kita dapat mengambil model ideal sterilisasi kami dan mendesainnya dengan margin sedemikian rupa sehingga kami pasti akan merasa aman. Itulah sebabnya dibutuhkan 3,67 detik secara teoritis dalam kondisi ideal untuk menetralkan SARS-CoV-2, dan dalam penelitian medis praktis, angka dari 300 detik (5 menit) hingga 1800 detik (30 menit) disebut. Setiap kesalahan akan menjadi tragis, sehingga semua peneliti sangat berhati-hati dalam mengevaluasi waktu sterilisasi yang diperlukan.

Sebelum kita mulai membangun Kotak Nuke, kita akan membuat dua pernyataan tentang:

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

Nuke Box


Di bawah ini akan dijelaskan langkah demi langkah bagaimana saya akan membangun kotak sterilisasi di mana masker akan ditempatkan pada jarak tidak lebih dari 7 cm dari sumber radiasi ultraviolet atas dan bawah.

Pertama-tama, SAFETY! Silakan tutupi dengan pakaian tebal di area kulit tubuh Anda yang terbuka, segala kerusakan yang ada pada kulit Anda dan kenakan kacamata keselamatan dari radiasi ultraviolet. Usahakan juga untuk tidak menghabiskan terlalu banyak waktu di dekat sumber radiasi ketika sedang aktif.

gambar

gambar

Dalam instruksi ini saya akan menggunakan lampu ultraviolet pabrik ( ballast elektronik untuk menyalakan lampu bakterisida mungkin berbeda dalam arus tinggi dari lampu untuk lampu standar) Luminer dapat dengan mudah dibeli dan dilengkapi dengan komponen yang diperlukan (ballast, starter, ukuran lampu T8) dan kabel. Saya juga akan menggunakan lampu bakterisida ultraviolet. Pada lampu buatan Jepang, ini akan menjadi seri GL (dalam hal ini, Toshiba GL-10), yang merupakan singkatan dari lampu bakterisidal dan diproduksi oleh Panasonic, NEC dan Toshiba. Mereka tersedia dalam peringkat daya dari 10 W hingga 40 W dan dalam berbagai ukuran. Di Amerika Serikat, seri TUV (Tubular UltraViolet) dari Philips Lighting.

gambar

Ini adalah lampu neon merkuri bertekanan rendah khusus. Karena emisi elektron termionik dari elektron, katoda yang dipanaskan mengionisasi atom merkuri, memaksa mereka untuk memancarkan cahaya dengan frekuensi yang berbeda, yang salah satunya memiliki panjang 254 nm. Ini sangat dekat dengan puncak penyerapan DNA pada panjang gelombang 260 nm dan energi foton yang bertabrakan dengan DNA, merusaknya dan menghilangkan kemampuan patogen untuk berkembang biak.

gambar

Lampu juga memancarkan beberapa cahaya tampak dan panas. Itulah yang memberi mereka cahaya, cyber-punk yang keren ...

gambar

gambar

Merakit kotak sterilisasi sebenarnya cukup sederhana. Saya akan mengambil dua laci plastik solid dan meletakkannya di atas satu sama lain. Saya juga akan memperbaiki kabel kawat di dalam dan akan menggunakan klip kertas alat tulis baja pegas untuk memperbaiki topeng ke kabel.

gambar

Saya mulai dengan mengebor lubang di salah satu dari dua krat plastik pada interval yang sesuai dengan lebar topeng N95, yaitu sekitar 15 cm.

gambar

Selanjutnya, pasang lampu neon di dalam kotak plastik. Saya memutuskan untuk mengebor lubang dan memotong kabel sehingga saya bisa memasang lampu di dalam dan meninggalkan saklar di luar. Saya melakukan ini terutama untuk kenyamanan saya sendiri dan karena saya dapat bekerja dengan listrik dan menyolder. Sebenarnya, Anda tidak perlu mengikuti bagian instruksi ini, dan Anda bisa membiarkan kabelnya utuh dan menariknya keluar melalui persimpangan kotak sehingga Anda tidak perlu memotong atau menyolder kabel.

gambar

gambar

gambar

gambar

Saya mengebor beberapa lubang di kotak plastik dan memperbaiki lampu neon di tempat dengan mur dan baut.

gambar

Kemudian tarik kabel melalui lubang yang dibor untuk membuat semacam jemuran untuk diikat di dalam kotak masker steril. Saya membuat jemuran ganda, karena penting bahwa topeng diorientasikan agar lampu bersinar di atasnya dari atas dan bawah.

gambar

Saya memasang lampu kedua ke bagian bawah kotak plastik kedua. Tidak perlu memasang kabel.

gambar

Sekarang kita dapat menghubungkan dua laci, menambahkan timer dapur dan kami mendapat Nuke Box.

gambar

Saya harap ini adalah instruksi yang berguna. Saya pribadi tertarik untuk mensterilkan masker untuk digunakan kembali. Ibu dan saudara istri saya adalah perawat yang bekerja di rumah sakit dan klinik di Melbourne dan London. Klinik ibu mertua saya tidak memiliki cukup masker, dan mungkin hal yang sama terjadi di Inggris. Saya berharap jika mereka akhirnya harus menggunakan kembali topeng mereka, maka ada cara untuk membuatnya aman bagi mereka dan pasien mereka.



Perangkat tambahan


Berikut adalah beberapa perbaikan yang akan saya buat:

Lebih banyak daya lampu : ini hanya prototipe. Jika kita ingin mensterilkan masker, kita akan menggunakan lampu 40 W. Sterilisasi akan dapat menempatkan lebih banyak masker dan mensterilkannya lebih cepat.

Lebih banyak daya radiasi : kita juga dapat menempatkan beberapa sumber radiasi di atas dan di bawah. Dengan memasang dua sumber radiasi dan satu baris masker, Anda dapat menggandakan intensitas iradiasi dari masing-masing masker. Ini akan mengurangi separuh waktu sterilisasi.

Kotak besar: Saya juga akan mencoba untuk menempatkan topeng sebanyak mungkin tanpa saling mengaburkan. Berikut adalah contoh diagram dengan dua baris topeng. Jika sesuatu seperti ini akan digunakan untuk sterilisasi massal, Anda perlu mengoptimalkan waktu dan jumlah masker yang dapat disterilkan di setiap siklus. Berikut adalah contoh kasar tentang bagaimana saya menguji memasukkan dua baris topeng ke dalam prototipe Nuke Box. Anda dapat menempatkan 6 topeng di prototipe ini.

Jika Anda membuat sterilisasi dengan lampu fluorescent ukuran penuh 40 W dengan beberapa lampu di atas dan di bawah, maka Anda dapat memproses lebih banyak masker setiap kali Anda memulai siklus sterilisasi.

gambar


Sebuah komentar pada artikel dari saya sendiri: dua tahun yang lalu saya membeli lampu UV di Aliexpress.



Ini mirip dengan yang digunakan dalam desain ini, tetapi kit memiliki timer yang nyaman untuk 5.15.30, 60 menit dengan awal yang tertunda. Dan lampu memiliki kemampuan untuk secara konsisten membangun rantai dari beberapa lampu tersebut.

Saya juga merekomendasikan artikel terbaru tentang Habré Coronavirus 2019-nCoV. FAQ tentang perlindungan pernapasan dan desinfeksi .

, 99% 2 , 90% . , - ( ) , . 85% , 55%. , . , — .

More articles:


All Articles