Проект UM направлен на местное производство респираторов N95.

Jul 06, 2023

Проект под руководством Мичиганского университета направлен на удовлетворение потребностей в медицинских респираторах N95 после их нехватки в начале пандемии COVID-19 и может привести к созданию «платформы инноваций» в материалах и конструкциях масок.

Проект, возглавляемый Альбертом Ши, профессором факультета машиностроения, направлен на создание двух модульных машин американского производства для местного производства масок.

Средний слой масок N95 изготовлен из нетканого пластикового фильтрующего материала, полученного методом выдувания из расплава, который обладает электростатическим зарядом и может задерживать аэрозольные частицы размером с вирус. Во время пандемии этот слой был в дефиците, и мировые поставки производятся на больших машинах, в основном произведенных в Китае и Германии, сказал Ши.

«Сейчас только две страны могут производить такие большие машины», — сказал Ши. «Мы делаем упор на... местное производство, поэтому наши машины меньше по размеру и имеют более модульную конструкцию».

Смолы, необходимые для производства фильтров для масок, не производятся в Соединенных Штатах, говорит Брайан Лав, профессор кафедры материаловедения, инженерии и биомедицинской инженерии Университета Ум.

«Мы вместе производим много нетканых материалов в США, — сказал Лав. — Производится целый ряд таких смол, но многие из них не содержат добавок, которые могли бы функционировать в качестве привлекательного фильтра на основе заряда. Если у нас есть мощности оборудования, мы сможем разрабатывать собственные смолы для изготовления нетканых слоев, повторяющих то, что используется в масках прямо сейчас».

Пандемия стимулировала инновации в дизайне масок и материалах, но они должны иметь производственные возможности, чтобы оказывать влияние на здоровье людей, сказал Ши. Его лаборатория работает с американскими машиностроительными компаниями над проектированием и производством машин по производству N95.

«По сути, мы используем существующий материал и существующую конструкцию, чтобы доказать, что мы можем сделать это в небольшой машине для локализованного производства», — сказал Ши.

По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний, хирургические респираторы N95, разновидность респираторов N95, изначально были востребованы медицинскими работниками для ограничения воздействия COVID-19. В начале пандемии в Соединенных Штатах возникла острая нехватка средств индивидуальной защиты или СИЗ, включая респираторы. Прошлым летом Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов объявило, что спрос в медицинских учреждениях больше не превышает спрос.

Как только машина будет построена, лаборатория Ши сначала проверит ее, чтобы увидеть, сможет ли она создавать маски N95, используя текущий материал и конструкцию, полученную методом выдувания из расплава. Затем они смогут начать экспериментировать с новыми конструкциями масок и материалами, которые могут обеспечить лучшую фильтрацию, комфорт и герметичность вокруг лица, сказал Ши.

По словам Ши, эти машины могут стать «платформой для инноваций» в новых материалах и конструкциях масок N95, особенно для работников здравоохранения.

«На втором этапе инновации новых материалов и новых конструкций объединятся, чтобы стать конкурентоспособными», — сказал он.

По словам Ши, замена фильтрации в масках N95 обходится дорого, поскольку в настоящее время используются большие машины. По словам Ши, до сих пор неясно, сколько будет стоить производство масок N95 на новой машине, но цель состоит в том, чтобы обеспечить конкурентоспособность по цене.

По словам Лава, этот проект может стать превентивной мерой безопасности на случай будущих пандемий, связанных с вирусами, передающимися по воздуху, когда, вероятно, потребуются маски N95.

«Наличие одного-единственного производителя в США, который производил бы соответствующие материалы для масок, во многом свело бы к минимуму проблемы усиления, которые могут возникнуть из-за сбоев в цепочке поставок», — сказал Лав.

Проект получил финансирование в размере 3 миллионов долларов США в рамках Закона об американском плане спасения, и над созданием машин работают два производителя из Флориды. Hills Inc. конструирует машину для выдувания из расплава, а корпорация DemeTECH строит сборочную машину N95. К лету этого года сборочная машина будет интегрирована с машиной Hill's для выдувания из расплава, а Ши рассчитывает перенести и настроить производственную систему N95 в Мичигане к концу 2023 года.