Sciencemag.cz
Doporučujeme
Rámeček z pružného materiálu, který pomůže roušce lépe přilnout na obličej a zamezí vzduchu, aby unikal bokem. Jednoduché řešení, které by mohlo pomoci zvýšit účinnost roušky při jejím nošení, teď testují vědci z Fakulty strojního inženýrství VUT. Dříve známý koncept upravili podle svého návrhu, finální data pak chtějí poskytnout veřejnosti. Kompresní rámeček na míru by si tak mohl na 3D tiskárně vyrobit kdokoliv.
„U roušek jsou důležité dvě věci: zaprvé filtrační účinnost materiálu a nasazené roušky jako takové. A současně je podstatné, jakou má tlakovou ztrátu, laicky řečeno jaký odpor klade při dýchání. Pokud je tlaková ztráta velká, bude větší množství vzduchu unikat kolem očí, nosu nebo třeba pod bradou. Oba parametry u nás umíme změřit,“ řekl František Lízal z Energetického ústavu FSI VUT.
Jejich laboratoř, která běžně slouží ke zkoumání aerosolů, byla během týdne přestavěna tak, aby se v ní daly testovat roušky, respektive zmíněná tlaková ztráta a filtrační účinnost. „Když kolegové z Ústavu konstruování přišli s vlastním návrhem roušek, dávalo nám smysl přestavět laboratoř pro tyto účely. Oslovili jsme další pracoviště jak na fakultě, tak i mimo ni, řada z přístrojů, které tady dnes máme, je zapůjčená odjinud. Šlo to rychle a hladce, reakce byla skvělá, během týdne byla laboratoř připravena na měření,“ pochválil Lízal kolegialitu vědců. Přístroji a personálem přispěly Odbor energetického inženýrství a Odbor termomechaniky a techniky prostředí z FSI, Ústav soudního inženýrství VUT i Český metrologický institut.
Laboratoř nemá certifikaci pro akreditované zkoušky, hodí se ale pro měření a testování vyvíjených prototypů, jako například zmíněné kompresní rámečky. Ty nyní čeká první kolo testování. „Význam kompresního rámečku je v tom, že při nošení roušky tlak vzduchu často způsobuje, že vzduch uniká kolem. Kompresní rámeček pomůže zajistit, aby nádech i výdech procházely skrz filtrační materiál, a díky tomu se může naplno uplatnit jeho filtrační účinnost,“ vysvětlil výzkumník David Škaroupka z Ústavu konstruování FSI VUT, který na rámečku s kolegy pracuje.
Přítlačný rámeček pomůže vyšší přilnavosti textilní roušky | Autor: Tereza Kadrnožková
Nápad na kompresní rámeček není zcela nový, odborníci z VUT k němu ale přistoupili jinak, než bylo dosud zvykem. „Snažíme se umožnit úpravu na rozměry pro konkrétního člověka, který si pro sebe rámeček připravuje na 3D tiskárně. Aktuálně máme dvě varianty: jedna obsahuje segmenty, které se pružným páskem upraví na jakýkoliv obličej. Druhá je varianta celistvého rámečku z pružného materiálu, který by měl zajistit lepší přítlak a lepší kopírování tvaru obličeje,“ dodal Škaroupka.
Pro účely vylepšení navrhovaných prototypů zatím slouží přestavěná laboratoř v areálu strojní fakulty. Zájem o testování filtračních materiálů už projevili i někteří externí zájemci a firmy. „Pokud nám to dává smysl, snažíme se zájemcům o měření vyjít vstříc. Jsme nicméně primárně vědecká laboratoř, takže máme i jiné závazky a je proto možné, že nebudeme moci vyhovět všem zájemcům,“ upozornil Lízal.
Po prvním kole testování čekají prototypy kompresních rámečků vylepšení a úpravy. Na závěr vědci plánují nechat rámečky otestovat Státním úřadem pro jadernou, chemickou a biologickou ochranu v Brně, který je akreditovanou laboratoří pro tento typ měření. Podklady pro výrobu pak budou k dispozici veřejně na webu www.fme.vutbr.cz/covid, kde zájemci už nyní najdou například návody na roušky podle designu strojařů z VUT. „Dáme k dispozici parametry z našich skript, kdy si uživatel může upravit například rozměry na obličeji kolem nosu, aby mu rámeček lépe sedl a těsnil. Vytisknout ho pak trvá na 3D tiskárně řádově jednotky hodin,“ uzavřel Škaroupka.
Navrhuji sjednotit terminologii.
Jako „roušky“ bych označil jakýsi materiál nenáročný, jehož úkolem je zachycovat kapénky vycházející z úst a nosu. (Jsou důvody se domnívat, že samotné viry ven nevyletují a kapénky s viry jsou makrokorpuskule :-))) Smyslem roušek je chránit okolí před mým aerosolem.
Jako druhou kategorii bych označil mechanické zábrany, jejichž úkolem je zabránit vstupu viru do organismu dýchacími cestami a ty bych spíše pojmenoval „filtry“.
Tyto jsou určeny zejména pro práci zdravých s nakaženými, Běžná populace je nebude schopna efektivně použít.
Opět si dovolím laicky se domnívat, že samotné viry se nemohou nějakou efektivní dobu vzduchem pohybovat, vzhledem k přítomnosti kyslíku. Musí se uschovat v nějakých větších objektech, které je chvilku ochrání před vzdušným kyslíkem. Tyto objekty nebudou v rozměrech jednotek nanometrů, protože by vir rychle byl kyslíkem neutralizován.