Strojnícka fakulta STU v Bratislave aplikuje inovácie pri ochrane pred COVID-19

Na Strojníckej fakulte STU v Bratislave sme vyrobili pomocou 3D tlače respirátor, ktorý je možné použiť v dnešnej ťažkej dobe a situácii. Samotný návrh tvaru respirátora nie je naším dielom, je to štandardný tvar, ktorý nie je ničím výnimočný. Je navrhnutý tak aby bolo možné tento respirátor tlačiť na 3D tlačiarni technológie FDM, čo je vlastne nanášanie natavených vlákien plastu vrstvu po vrstve, takže vo finále dostaneme celý 3D model, tak ako bol navrhnutý pomocou CAD softvéru. My sme využili 3D model, ktorý je voľne dostupný v databáze pre užívateľov 3D tlačiarní a kde široká verejnosť zdieľa svoje nápady.

To, čo Strojnícka fakulta STU v Bratislave priniesla ako inováciu, je využitie špeciálneho materiálu pre výrobu respirátora a špeciálny filtračný materiál určený k tomuto účelu.

Riešiteľský tím pod vedením doc. Ing. Juraja Beniaka, PhD., pripravil unikátne riešenie respirátora, ktoré spočíva v jeho prevedení. Na výrobu sme použili špeciálny inovatívny nanokompozitný materiál určený pre 3D tlač. Ide o patentovaný, vedecky overený a vysoko účinný materiál s prídavkom nanočastíc medi. Má FDA certifikát vydávaný americkým úradom pre potraviny a liečivá. Tiež vyhovuje normám Európskej únie č. 10/2011, č. 1935/2004 a č. 2023/2006. Hlavnou vlastnosťou tohto špeciálneho materiálu je to, že eliminuje viac ako 99,99% plesní, baktérií, široké spektrum mikroorganizmov a vírusov. Práve táto vlastnosť nás zaujala a rozhodli sme sa ju využiť pre tak špeciálnu zdravotnícku pomôcku, ako je respirátor, ktorý je vystavený virotickému prostrediu, hlavne v dnešnej dobe pandémie nového korona vírusu a ochorenia COVID-19. Jednorazové rúška sú už po niekoľkých hodinách kontaminované vírusom a sú ďalej nepoužiteľné. Rúška ktoré sú vyrobené z textilných materiálov musia byť po určitom čase opraté a vyžehlené, aby vysoká teplota zničila vírusy. Respirátor vyrobený z uvedeného materiálu by mal sám zničiť vírusy na povrchu je ho možné znovu použiť.

Bežné respirátory používajú filtráciu vzduchu pri nádychu, čiže keď prúdi vzduch do respirátora. Pri výdychu sa otvorí ventil a vzduch vychádza von z respirátora, ale bez filtrácie. Čiže chránite seba pred vdýchnutím vírusu, ale nechránite okolie v prípade že ste infikovaný. Z tohto dôvodu sme použili filter, ktorý je schopný zachytiť vírus v oboch smeroch, aj pri vdychovaní aj pri vydychovaní. V podstate je možné použiť hocijaký filtračný materiál podľa potreby a účelu použitia respirátora. Filter je ľahko vymeniteľný.

Druhou vychytávkou nášho respirátora je použitie bavlneného materiálu v ktorom sú vlákna striebra. Striebro ako také má tú vlastnosť, že tiež eliminuje vírusy a ďalšie patogénne látky. Podľa potreby je možné túto tkaninu vrstviť. Tkaninu je možné vyčistiť ako bežné textilné rúška a opakovane ju použiť. Je však možné použiť prakticky hocijaký filtračný materiál, podľa účelu na ktorý chceme respirátor využiť..

Momentálne pracujeme na vylepšovaní dizajnu a funkčných vlastností respirátora a začíname pripravovať nový, ešte lepší materiál, ktorý bude spĺňať tie najprísnejšie požiadavky na tento typ ochrany pre zdravotníkov.

Chceme požiadať firmy ale, aj jednotlivcov, ktorí nás môžu podporiť napríklad filtračnými materiálmi vhodnými pre takéto použitie, alebo nás vedia podporiť finančne, aby sme mohli zakúpiť materiál pre výrobu respirátorov, filtračný materiál, alebo komponenty pre výrobu vlastného materiálu a zariadení, aby neváhali a kontaktovali nás. Zdroje vysokých škôl sú obmedzené, ale snažíme sa pracovať na maximum tak, aby sme priniesli užitočné inovácie pre našu spoločnosť.

Pracovníci Strojníckej fakulty STU v Bratislave na základe svojich odborných znalostí v oblasti 3D tlače a materiálov a prehľadu najnovších inovácií vo svete, sú schopní riešiť aj takého špecifické úlohy, ktoré na prvý pohľad nesúvisia so strojárskou problematikou. Strojnícka fakulta sa snaží vzdelávať svojich študentov nielen v klasických odvetviach súvisiacich s priemyslom, ale dáva im prehľad o najnovších technológiách a poznatkoch, ktoré využijú vo všetkých oblastiach . Technici neustále riešia aktuálne problémy tejto doby a zapájajú sa aj do aktivít súvisiacich s aktuálnou situáciou a pandémiou COVID-19. Inžinieri pomáhajú zachraňujú tento svet.