MIT lanza la fabricación masiva de protectores faciales desechables para la respuesta Covid-19 | Noticias del MIT



Actualización: Los proveedores de atención médica verificados, los servicios médicos de emergencia, las clínicas de atención de emergencia u otras entidades que requieran protectores faciales para el uso relacionado con Covid-19 pueden complete este formulario de solicitud. Luego, el fabricante llamará para discutir la disponibilidad, el precio y los tiempos de entrega.

La escasez de equipo de protección personal (EPP) disponible para los profesionales de la salud se ha vuelto cada vez más problemática a medida que continúan aumentando los casos de Covid-19. El gran volumen de EPP necesario para mantener a los médicos, enfermeras y sus pacientes seguros en esta crisis es abrumador; por ejemplo, se necesitarán decenas de millones de protectores faciales desechables en todo el país cada mes. . Esta semana, un equipo del MIT inició la producción en masa de una nueva técnica para satisfacer la gran demanda de protectores faciales desechables.

El diseño del protector facial de una pieza se realizará mediante un proceso conocido como troquelado. Las máquinas cortarán el diseño a miles de hojas planas por hora. Una vez que las cajas de estas hojas planas llegan a los hospitales, los profesionales médicos pueden doblarlas rápidamente en protectores faciales tridimensionales antes de ajustarlos a su rostro.

“Estos protectores faciales deben fabricarse de manera rápida y económica porque deben ser desechables”, dice Martin Culpepper, profesor de ingeniería mecánica, director de Project Manus y miembro del equipo de gobierno del MIT sobre oportunidades de fabricación de Covid. 19. "Nuestra técnica combina materiales de bajo costo con una fabricación de alto rendimiento que tiene el potencial de satisfacer las necesidades nacionales de protección facial".

Culpepper y su equipo en Project Manus lideraron el desarrollo de la técnica junto con varios socios del MIT, hospitales locales y la industria. El equipo trabaja en estrecha colaboración con el equipo de extensión médica del MIT y la unidad de gestión de crisis creada por la vicepresidenta de investigación Maria Zuber y dirigida por el profesor Elazer R. Edelman. Edward J. Poitras en Ingeniería y Ciencias Médicas en MIT.

Prolonga la vida de las mascarillas faciales

Cuando se usan correctamente, las máscaras faciales deben cambiarse cada vez que un médico o enfermero trata a un nuevo paciente. Sin embargo, durante el último mes, se instó a muchos profesionales de la salud a usar una mascarilla todos los días. Esta máscara podría transportar partículas virales, lo que podría contribuir a la propagación de Covid-19 en los hospitales y poner en peligro a los profesionales de la salud.

"La falta de equipo de protección adecuado o la idea de reutilizar equipos potencialmente contaminados es particularmente aterradora para los trabajadores de la salud que arriesgan sus vidas y, por extensión, la vida y el bienestar de sus familias". en juego todos los días ”, dice Edelman, quien también es director del Instituto de Ingeniería y Ciencias Médicas del MIT (IMES) y líder del grupo de trabajo de PPE del MIT.

Los protectores faciales pueden resolver este problema proporcionando otra capa de protección que cubre máscaras y rostros enteros al tiempo que extiende la vida útil del PPE. Los escudos están hechos de materiales transparentes y tienen una forma similar a la de una máscara de soldador. Protegen al profesional de la salud y su mascarilla contra el contacto directo con partículas virales transmitidas al toser o estornudar.

“Si podemos reducir la velocidad a la que los profesionales de la salud usan máscaras faciales con protectores faciales desechables, podemos marcar una diferencia real en la protección de su salud y seguridad”, dice Culpepper.

Culpepper y su equipo en Project Manus se propusieron diseñar un protector facial que pudiera producirse rápidamente a una escala lo suficientemente grande como para satisfacer la creciente demanda. Aterrizaron en un diseño plano que la gente podía plegar rápidamente en una estructura tridimensional cuando el escudo estaba listo para su uso. Su diseño también incluye protección adicional con solapas que se pliegan debajo del cuello y sobre la frente.

Si bien gran parte del campus del MIT se paralizó a la luz de las medidas de distanciamiento social implementadas, Culpepper comenzó a crear prototipos utilizando un cortador láser que se instaló. 39; tenía en su casa. Además de la contribución de sus hijos al diseño, probó diferentes materiales e hizo los primeros 10 prototipos en casa.

“Cuando piensa en materiales, debe tener en cuenta las cadenas de suministro. No puede elegir un material que pueda evaporarse de la cadena de suministro. Es un problema difícil en esta crisis ”, dice Culpepper. Después de probar algunos materiales que se agrietaron y rompieron cuando se doblaron, el equipo eligió el policarbonato y el polietilen tereftalato de glicol, más comúnmente conocido como PETG, como material protector.

Además de hacer más prototipos en el Proyecto Manus Metropolis Makerspace utilizando un cortador láser, Culpepper trabajó con el profesor Neil Gershenfeld y su equipo en el Centro de Bits y Átomos (CBA) del MIT el Diseños de prototipos rápidos para pruebas con una cortadora de gran formato Zund.

El equipo de Gershenfeld en ABC está trabajando en una serie de proyectos de respuesta al coronavirus utilizando su instalación de fabricación digital en el MIT, así como la red global Fab Lab que lanzó. “El sitio de respuesta al coronavirus es un gran recurso para aquellos que deseen trabajar en soluciones para PPE y dispositivos para la pandemia Covid-19”, agrega Culpepper.

"Fue un placer en este momento difícil colaborar con un grupo tan impresionante, aprovechando todas las fortalezas del Instituto para definir y perfeccionar rápidamente una solución a una necesidad urgente", dice Gershenfeld. “El trabajo en el MIT será valioso más allá de su impacto local inmediato, como un punto de referencia de las mejores prácticas para los muchos otros proyectos de mascarillas que están surgiendo en todo el mundo.

Prueba de escudo en hospitales locales

Después de construir una serie de prototipos funcionales, Culpepper y su equipo pasaron a las pruebas después de la consulta y los comentarios prácticos de Edelman, que también es médico.

"La mayor inseguridad de un proveedor de atención médica es la idea de que seremos infectados y, al hacerlo, no podremos realizar nuestras tareas o infectar a otros", agrega Edelman.

Edelman demostró cómo almacenar, ensamblar y usar protectores faciales para enfermeras y médicos en varios hospitales del área. Luego, se pidió a los participantes que los usaran en situaciones de la vida real y que brindaran comentarios mediante una encuesta de una página.

Los comentarios han sido abrumadoramente positivos: los participantes descubrieron que, además de ser fáciles de ensamblar y usar, las pantallas diseñadas por MIT ofrecían una buena protección contra el contacto con partículas virales por salpicaduras o salpicaduras. partículas de aerosol.

Basándose en estos comentarios, el equipo de Culpepper hizo algunos ajustes de diseño menores para maximizar la cobertura en los costados y el cuello de los usuarios. Una vez finalizado el diseño, el proyecto pasó esta semana a la fabricación en masa de alto rendimiento.

Fabricación en masa de alto rendimiento

Las máquinas de corte utilizadas en la fabricación en masa producirán los protectores faciales planos a una velocidad de 50.000 pantallas por día en cuestión de semanas. El fabricante seguirá acelerando y aumentando la tasa de fabricación con la capacidad de fabricar en más de 80 fábricas en todo el país.

"Este proceso ha sido diseñado de tal manera que es posible escalar hasta millones de protectores faciales producidos por día", dice Culpepper. "Podría convertirse muy rápidamente en una solución nacional para la escasez de mascarillas".

MIT planea comprar los primeros 40.000 protectores faciales para donar a los hospitales locales en el área de Boston esta semana, y las instalaciones de fabricación donarán 60.000.

"Tener un suministro adecuado y posiblemente interminable de EPP es absolutamente esencial para garantizar la seguridad de toda la población, especialmente de aquellos que atienden a pacientes con Covid-19", agrega. Edelman.

Durante todo el proceso, el equipo de Culpepper recibió asistencia de varios colegas y departamentos del MIT. Esto incluye la oficina del Vicepresidente de Investigación del MIT, el Profesor Elazer Edelman, Tolga Durak, Director Gerente de la Oficina de Medio Ambiente, Salud y Seguridad del MIT, Centro de Bits y Átomos, Operaciones de suministro del MIT, Asesoría jurídica del MIT, Departamento del MIT. de Ingeniería Mecánica, el Martin Trust Center for MIT Entrepreneurship, y colegas del MIT Lincoln Laboratory, quienes ayudaron a encontrar material para construir los protectores faciales y respaldaron las iteraciones de diseño. También recibieron consejos de colegas del MIT que trabajan con Massachusetts Technology Collaborative, que ayuda a organizar a los fabricantes para la respuesta Covid-19.

“Este proyecto fue un gran ejemplo de cómo trabajar juntos dentro del MIT y usar la mente y el corazón. Cuando nos acercamos a los demás, renunciaron a todo para poner sus mentes y sus manos a trabajar y ayudarnos a que esto suceda rápidamente ”, dice Culpepper. "También es un gran ejemplo para que otros busquen innovar de forma rápida y segura el PPE para Covid-19".

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