NASA bygger Ventilator-prototype til Coronavirus-patienter
Det startede med et tilfældigt møde i Jet Propulsion Labs (JPL) cafeteria.
Indhold
- Fra rumrobotter til medicinske ventilatorer
- Gør en forskel
- En personlig påvirkning
- Hjælper menneskeheden som helhed
Anbefalede videoer
En ledende ingeniør løb ind i JPLs chef for ingeniør- og videnskabsdirektoratet i begyndelsen af marts, og mens diskuterede aktuelle begivenheder, spekulerede de højt på, om der var en måde, hvorpå JPL kunne bidrage til kampen imod coronavirus. De sendte en e-mail ud, hvor de spurgte, om nogen havde ideer eller ville være frivillige til at hjælpe, og snart samledes et helt hold af ingeniører.
Resultatet af det tilfældige møde er en prototypeventilator til at hjælpe med vejrtrækningen hos kritisk syge COVID-19-patienter, designet på kun 37 dage. Prototypen er blevet godkendt af Food and Drug Administration (FDA), hvilket betyder, at den nu kan være det fremstillet og begynder at blive sendt ud for at hjælpe med at lette den kroniske mangel på ventilatorer i USA. hospitaler.
Rejsen har været en følelsesladet en for de involverede ingeniører, som Chris Yahnker, en af de første frivillige til at deltage i projektet, fortalte Digital Trends.
"Der er tidspunkter, hvor vi alle fældede en tåre," sagde han. "Der er ikke mange gange i din karriere, hvor du virkelig kan sige: 'Jeg gjorde en virkelig forskel'."
Fra rumrobotter til medicinske ventilatorer
Yahnker, gruppens supervisor for robotteknologi til ekstreme miljøer hos JPL, arbejder normalt med at designe robotter til NASA for at udforske de barske miljøer på Mars, Venus, Europa og videre. Men da han modtog en e-mail om det nye projekt - og spurgte i det væsentlige, om de kunne bygge en ventilator ud af dele fundet liggende rundt omkring i huset eller hos den lokale byggemarked - han vidste, at han ville have involveret.
I løbet af den første weekend drev han rundt i sin garage og brainstormede alle de vilde idéer, han kunne finde på to eller tre andre personer - alt fra at bruge plastikvandflasker til at bruge pumpen fra en luftmadras.
I den næste uge indså holdet, at de havde mulighed for at skabe noget, der virkelig kunne hjælpe folk. Og lige før JPL-medarbejdere blev sendt hjem for at arbejde på afstand, rådførte ingeniørerne sig med en ekspert i luftvejssygdomme fra et nærliggende hospital, der forklarede detaljerne om, hvad lægerne havde brug for en ventilator til at gøre for coronavirus-patienter i særlig.
Det satte gang i en bølge af interesse fra andre JPL-ingeniører og dannede et kerneteam på syv eller otte mennesker med støtte fra snesevis af andre, der arbejdede på at designe en ny ventilator med forbløffende hastighed.
Gør en forskel
Konstruktion af en ventilator er én ting. Men at designe noget, der opfylder FDAs retningslinjer, og som hurtigt kunne godkendes og rulles ud, var noget helt andet. Et design var jo til lidt nytte, hvis det ikke kunne sættes ind på hospitaler med det samme.
En anden vigtig bekymring for holdet var, at de ikke ønskede at tage væk fra forsyningskæden for eksisterende ventilatorproducenter - der ville ikke være nogen mening i at designe en ny ventilator, hvis den konkurrerede med traditionelle ventilatorer om et begrænset udbud af dele. Så de ledte efter dele fra industrier som svejseindustrien, som var billige og let tilgængelige, og som ikke ville forstyrre fremstillingen af andre ventilatorer.
De ville også sikre sig, at ventilatoren kunne bruges med eller uden hospitalsgasforsyning, så de skabt to designs — et til brug på hospitaler med tilgængelige gasledninger og et enkeltstående til brug i nødstilfælde opsætninger.
Og selvom deres fokus først var på at levere ventilatorer til USA, ønskede de også at sikre, at ventilatorerne kunne bruges internationalt, så designet skulle tage højde for de varierende elektriske spændinger og frekvenser, der findes i hele verden.
Så hvordan griber man sådan en udfordring an? Lige så anderledes som at designe robotter til at udforske Jupiters iskolde måner og at designe et stykke medicinsk udstyr til at hjælpe vejrtrækningen kan være, på nogle måder kan en lignende tilgang anvendes på begge. De grundlæggende spørgsmål — Hvad er det, denne enhed skal gøre? Hvad er kravene? - forblive den samme.
"Vi tog en meget lignende tilgang til, hvordan vi typisk går om at designe ting," forklarede Yahnker. "JPL er en stor systemudvikler. Det er det, vi gør rigtig godt. Vi tænker på problemet, vi tænker på alle interaktionerne, vi tænker på systemets delkomponenter og hvordan de virker sammen, og så skriver vi et robust kravsæt. Vi fulgte meget af den samme proces her."
En personlig påvirkning
Den største forskel mellem et typisk JPL-projekt og dette var imidlertid de involverede tidsskalaer. NASA-projekter er typisk planlagt over årtier, med stor omhu for at inkludere afskedigelser, backup-beredskaber og langsigtet planlægning. Ventilatorerne skulle skabes så hurtigt som muligt, hvilket betød et radikalt skift til en itererende tankegang.
"De fleste af os kom til ingeniørvidenskab, fordi vi ville gøre en forskel," sagde Yahnker, "og det er fedt at arbejde for JPL inden for rumudforskning, og du gør en kæmpe forskel i verden. Men disse ting kan tage årtier at blive til virkelighed. Dette har været en meget anderledes oplevelse. Det går meget hurtigt, og behovet er reelt. Det, du laver i dag, har den mest umiddelbare indflydelse i verden."
Især at tale med læger i frontlinjen gjorde det virkelig vigtigt at levere udstyr, og hvordan skabelse af et mere effektivt design virkelig kan redde liv. "Du har det virkelig godt med det, du laver. Det gør de lange timer på 10 til 12 timer om dagen mere velsmagende, ikke kun for mig, men også for min familie, der spørger, hvor lang tid jeg skal bruge på mit hjemmekontor. Når du viser dem det arbejde, du laver, og den forskel, du gør i verden, føles det godt."
Hjælper menneskeheden som helhed
Med ventilatoren godkendt af FDA, NASA tilbyder designet som en gratis licens. Nu mangler holdet bare at finde en producent til at begynde at producere ventilatorerne og levere dem til hospitaler.
Enhederne er nyttige og vigtige nu, men de er også en indikation af, hvad en lille gruppe beslutsomme mennesker kan gøre i en krisetid.
Skulle behovet opstå igen, er ingeniører som Yahnker og hans JPL-kolleger villige og i stand til at hjælpe.
"Hvis vi kan være klar, hvis, gud forbyde, en anden ting som denne sker i fremtiden, det er det, vi alle er med i spillet for - at sikre, at vi kan hjælpe menneskeheden som helhed," sagde Yahnker.
Redaktørens anbefalinger
- Inde i den skøre plan om at øse op og få lidt af Venus-stemningen med hjem
- Se NASAs nye solcelleanlæg udfolde sig på rumstationen
- NASAs tips til skywatching i juni inkluderer Mars i bikuben
- Sådan ser du NASAs private mission ankomme til rumstationen
- Se NASA med succes lancere en privat mission til ISS
