Speciální filtrační polomasku BUT–H1 proti COVID-19 vyvinuli vědci a studenti FEKT

Tým zaměstnanců a studentů FEKT VUT vyvinul ochrannou polomasku vytisknutelnou i na běžné 3D tiskárně, bez použití speciálních materiálů. Originální polomaska je určena pro širokou veřejnost a lze ji snadno vytisknout i na běžných 3D tiskárnách s technologií FDM (modelování z termoplastu). Problematické možnosti zatěsnění celé plochy výtisku v důsledku jeho poréznosti byly vyřešeny originálním způsobem. K výrobě této polomasky stačí běžně dostupné vybavení.

Fotografie kompletní polomasky - přední a zadní pohled

Polomaska BUT–H1 je konstrukčně velmi jednoduchá a skládá se z níže uvedených částí:

Tělo masky (výroba 3D tiskem),
držák filtru (výroba 3D tiskem),
návlek z jednorázové pružné rukavice (latex či nitril),
materiálu improvizovaného filtru (například kabinový filtr automobilu, HEPA filtr vysavače, filtry pro čističky vzduchu apod.),
popruhy pro přichycení masky na hlavě,
kuchyňské gumičky.

Výhody BUT-H1

Originální řešení s návlekem z rukavice má oproti pouhému 3D výtisku následující výhody:

Zajišťuje neprodyšnost jinak obecně pórovitého výtisku z 3D tiskárny.
Dobře se přizpůsobí tvaru obličeje, jinými slovy na obličeji dobře těsní.
Do styku s pokožkou obličeje se dostává pouze materiál jednorázové rukavice.
Materiál rukavice kompletně chrání tělo masky před kontaminací vnějším prostředím.
Materiál rukavice je snadno dezinfikovatelný a v případě potřeby i rychle a levně vyměnitelný.

Důležité informace

Ochrana, kterou tato maska (nebo rouška či respirátor obecně) poskytuje, závisí v první řadě na těsnosti při dosednutí na obličej a až následně na filtračních schopnostech média použitého jako filtr. I improvizovaná filtrační média fungují, byť poskytují jen částečnou ochranu. Důležité je, že i nedokonalá filtrace podstatným způsobem sníží virovou zátěž.

Tato maska je určena pro neprofesionální použití jako náhrada netěsnících roušek a nedostupných respirátorů. Polomaska neobsahuje výdechový ventilek. Vydechovaný vzduch prochází filtrem. Během používání se tak na filtračním médiu hromadí vlhkost a podobně jako u roušek či respirátorů bez ventilu zde vzniká prostředí, ve kterém by se mohly množit bakterie. Filtr je nutné po použití vysušit a desinfikovat, nebo vyměnit za nový.

V současné době je maska připravena pouze v jediné velikosti, kterou lze přirovnat k velkosti L běžně dostupných polomasek. Připravujeme modely různých velikostí (XL, M, S, a také dětskou velikost XS) a po jejich dokončení je rovněž zveřejníme.

Výroba masky

Pro výrobu masky je potřeba toto vybavení:

3D tiskárna schopná vytisknout výrobek o rozměrech 13 x 13 x 7 cm – většina běžných 3D tiskáren vyhoví,
tiskové medium (filament) – nároky na materiál jsou minimální a lze použít PLA, PET, PET-G, ABS, CPE nebo jiný běžný materiál,
1 jednorázová rukavice z pružného materiálu, ideálně velikost L. Použít lze i jiné velikosti. Je možno použít jednorázové latexové rukavice, případně pevnější nitrilové rukavice (osoby s alergií na latex musí použít rukavici nitrilovou). V případě nedostupnosti rukavic lze využít i prezervativ.
Improvizovaný filtrační materiál - z uživatelem zvoleného materiálu je vystřižen čtverec o rozměrech cca 7 x 7 cm (viz dále),
provázky, guma, nebo jiný materiál na popruhy,
dvě gumičky (lze vyrobit např. z duše jízdního kola),
nůžky.

Postup sestavení masky

Tělo masky a držák filtru je nutno vytisknout a zbavit ostrých výstupků, které by mohly poškodit rukavici (např. pomocí brusného papíru). Na tělo masky se následně navlékne jednorázová rukavice, která se zastříhne tak, aby obalovala celé tělo masky a vytvořila „tunel“.

Do prolisu v těle masky je po nasazení rukavice potřeba vložit několik gumiček. Pomocí gumiček dojde k pevnému spojení obou vytištěných částí masky.

Jako improvizovaný filtr lze využít materiály používané na výrobu roušek, filtrační medium z kabinových filtrů osobních nebo nákladních automobilů, z domácích čističek vzduchu a podobně. Je možné rovněž kombinovat několik filtračních materiálů. Při volbě materiálů je nutno přihlédnout k jejich celkové propustnosti, tedy zhodnotit komfort dýchání přes tyto materiály. Pro snadné určení tvaru filtru nabízíme k vytištění šablonu, s jejíž použitím lze obkreslit tvar na požadované filtrační médium.

Filtr se vloží do držáku filtru a držák se následně sesadí s tělem masky. Gumičky na lemu těla by měly zajistit pevné spojení těla masky a držáku s filtrem. Nezbytný počet gumiček se odvíjí od jejich tloušťky.

Na držák filtru se přišijí či přiváží provázky nebo guma pro fixaci na hlavě. Délku je nutno zvolit individuálně dle velikosti hlavy.

Desinfekce

Filtr – ideálně vyměňte filtr za nový, nebo jej dezinfikujte teplem (např. žehličkou). Postup dezinfekce se může lišit v závislosti na materiálu filtru.

Držák filtru – dezinfekce ponořením do desinfekčního roztoku (roztok Savo Originál v ředění 1:6, nebo ethanol, nebo izopropylalkohol) – kompatibilita držáku s desinfekčními roztoky závisí na použitém filamentu.

Návlek z rukavice – otření povrchu rukavice desinfekčním roztokem, nebo její výměna za novou rukavici.

Tělo masky – desinfekce ponořením do desinfekčního roztoku (roztok Savo Originál v ředění 1:6, nebo ethanol, nebo izopropylalkohol), nebo otřením povrchu desinfekcí, nebo opláchnutím v mýdlové vodě. Za normálních okolností by nemělo dojít ke kontaminaci těla masky vnějším prostředím a mělo by tak stačit tělo masky opláchnout mýdlovou vodou.

Výrobní podklady

Tělo masky (velikost L)
Kryt filtru
Šablona pro výrobu filtru
Podrobný návod na sestavení a použití masky

V současné době pracujeme na rozšíření výrobních podkladů a budeme přidávat modely pro další velikosti masek. Materiály budou přibývat v horizontu několika hodin.