Gezichtsmasker met UVC-gedesinfecteerde frisse lucht

Gezichtsmaskers zijn tot dusverre de meest effectieve eerste verdedigingslinie gebleken tegen alle besmettelijke epidemieën en pandemieën.

Het grootste ongemak met gezichtsmaskers is echter de moeilijkheid om te ademen en toegang te krijgen tot frisse lucht. Aan de andere kant, als de maskers poreus zijn gemaakt om frisse lucht binnen te laten, kunnen Covid-19-kiemen ook een veilige doorgang in het masker krijgen, waardoor het hoofddoel van het masker teniet wordt gedaan.

Indien er een voorziening is getroffen waarbij de lucht die het masker binnendringt, wordt gedwongen door een snel desinfectiemiddel te gaan, zoals een UVC-lichtkanaal , kan mogelijk alle ziekteverwekkers, inclusief het coronavirus, inactiveren, waardoor de gebruiker in het gezichtsmasker gezonder wordt.

In de post hieronder heb ik een poging in deze richting gedaan met een innovatief gezichtsmaskeridee dat de lucht die het masker binnenkomt zou desinfecteren met UVGI-concept , waardoor de gebruiker veel vrij kan ademen.

Hoe UVGI effectief kan zijn

UVGI-technologie staat voor ultraviolette kiemdodende bestraling, waarbij de destructieve eigenschappen van UV-stralen tegen ziekteverwekkers worden gebruikt om ze te elimineren door middel van UV-straling.

Onderzoekers hebben ontdekt dat wanneer ziekteverwekkers worden bestraald met geconcentreerde UVC-stralen, hun RNA-materiaal snel wordt afgebroken en vernietigd.

In ons gezichtsmasker desinfectie concept, aangezien de lucht eerst door een smal kanaal moet gaan, bestraald met geconcentreerde UVC, kan het maximale destructieve eigenschappen toebrengen aan de virussen die door deze doorgang reizen.

Wat is UVC

In de term UVC staat UV voor UltraViolet en C staat voor de golflengtecategorie van het UV-licht, die tussen 100 en 280 nm ligt, zoals weergegeven in de volgende afbeelding:

De golflengte die in het bereik tussen 100 en 280 nm valt, is het ultraviolette bereik dat alle vormen van ziekteverwekkers kan elimineren, inclusief bacteriën en virussen.

UVC-led

Tegenwoordig is het mogelijk om gespecialiseerde kiemdodende LED's te krijgen die zijn ontworpen voor het genereren van UVC-licht in het bereik van 250 tot 280 nm. Deze UV-lampen hebben bewezen behoorlijk competent te zijn in het inactiveren van virussen die de lichtzone binnenkomen.

In de volgende figuren ziet u een paar voorbeelden van SMD UVC LED die kunnen worden toegepast voor de [voorgestelde toepassing van luchtdesinfectie voor gezichtsmaskers. U kunt ook de aangrenzende datasheets bekijken.

gegevensblad 1 ​ gegevensblad 2 ​ gegevensblad3

Omdat UVC in dit bereik ook schadelijk kan zijn voor de menselijke huid, is dat precies de reden waarom de UVC LED in dit concept is opgesloten in een aparte behuizing die elk contact van het licht met de menselijke huid verbiedt.

UVC aanbrengen in gezichtsmaskers

Omdat kiemdodende UVC-leds nu gemakkelijk toegankelijk zijn, is de implementatie ervan in innovatieve kiemdodende toepassingen nu eenvoudig geworden.

Bij kritieke pandemieën zoals COVID 19 wanneer het dragen van maskers een dwang is voor iedereen, vooral voor alle gezondheidswerkers, kan het voor hen veel ongemak en stressvolle tijden zijn.

Het concept dat in de volgende afbeelding wordt getoond, zou kunnen worden gebruikt als een extern hulpstuk voor gezichtsmaskers om de gebruiker frisse gedesinfecteerde lucht mogelijk te maken.

Het binnenoppervlak van de buis moet wit van kleur zijn, zodat de UV-stralen kunnen worden gereflecteerd door de buiswanden, wat de desinfectie-efficiëntie verbetert.

Hier zien we een kleine cilindrische buis die een UVC-led en een Li-ion-batterij omsluit. De onderste monding van de buis is open om de atmosferische lucht of eventueel geïnfecteerde lucht de buis te laten binnenkomen, terwijl het andere uiteinde is bevestigd met een buis die aansluit op het gezichtsmasker. De totstandbrenging van de verbinding is te zien in de volgende afbeelding.

Als de buisverbinding er omslachtig en rommelig uitziet, kan deze worden geïmproviseerd in een plug-in-eenheid, zoals in het volgende voorbeeld wordt getoond

De opstelling zorgt ervoor dat de lucht de buis binnenkomt en wordt gedesinfecteerd door het UV-licht, en vervolgens door de verbindingsleiding naar de binnenkant van het gezichtsmasker gaat.

Wanneer de gebruiker uitademt, gebeurt het tegenovergestelde. Nu komt de uitgeademde lucht uit de buis en wordt tijdens het proces gedesinfecteerd terwijl hij uit de buis komt.

Op deze manier desinfecteert de UVC LED de lucht in beide richtingen, zowel bij inademing als bij uitademing, en helpt zo de verspreiding van de besmettelijke ziekte sterk te onderdrukken.

Welk type gezichtsmasker kan worden gebruikt?

Aangezien het ontwerp vereist dat de verbindingen stijf en stevig zijn, zijn gezichtsmaskers van stof mogelijk niet compatibel met dit concept, maar zijn degenen die zijn gemaakt van plastic of ander harder materiaal wellicht geschikter.

Welke batterij kan worden gebruikt

Aangezien het stroomverbruik van de gespecificeerde UVC-LED slechts 60 mA is, is een kleine 3,7 V 300 mAh Li-Ion- of Lipo-batterij voldoende om bij elke oplaadbeurt meer dan 4 uur lang een back-up te bieden.

Specificaties van 3,7 V 300 mAh Lipo-batterij: -

• Spanning: 3,7 V
• Capaciteit: 300 mAh
• Maat ongeveer: 30 mm x 20 mm x 4 mm

Hoe de batterij op te laden

De batterij kan via elke standaard worden opgeladen Li-ionbatterijlader met automatische uitschakeling of het kan ook worden geïmplementeerd met behulp van de volgende eenvoudige installatie.

Wanneer de gloed op de gloeidraad van de lamp bijna nul is, mag worden aangenomen dat de batterij volledig is opgeladen.