U NASA-inoj utrci za izradu ventilatora za 37 dana

Počelo je slučajnim susretom u kafeteriji Laboratorija za mlazni pogon (JPL).

Glavni inženjer je početkom ožujka naletio na šefa JPL-ove uprave za inženjerstvo i znanost, a dok raspravljajući o aktualnim događajima, naglas su se pitali postoji li neki način na koji bi JPL mogao pridonijeti borbi protiv korona virus. Poslali su e-mail s upitom ima li netko ideje ili bi dobrovoljno pomogao, a ubrzo se okupio cijeli tim inženjera.

Rezultat tog slučajnog susreta je prototip ventilatora koji pomaže pri disanju kritično bolesnih pacijenata s COVID-19, dizajniran za samo 37 dana. Prototip je odobrila Uprava za hranu i lijekove (FDA), što znači da sada može biti proizvedeni i počeli se slati kako bi se ublažio kronični nedostatak respiratora u SAD-u. bolnicama.

Putovanje je bilo emotivno za uključene inženjere, rekao je Chris Yahnker, jedan od prvih volontera koji su se pridružili projektu, za Digital Trends.

“Postoje trenuci kada smo svi pustili suzu”, rekao je. "Ne postoji mnogo trenutaka u tvojoj karijeri kada zaista možeš reći: 'Napravio sam stvarnu razliku.'"

Od svemirskih robota do medicinskih respiratora

Yahnker, supervizor grupe za robotiku u ekstremnim uvjetima u JPL-u, inače radi na projektiranju robota za NASA-u za istraživanje surovih okruženja Marsa, Venere, Europe i šire. Ali kada je primio e-poruku o novom projektu - u kojem se zapravo pitalo mogu li napraviti ventilator od dijelova pronađenih po kući ili u lokalnoj željezariji — znao je da ih želi nabaviti uključeni.

Tijekom prvog vikenda motao se po svojoj garaži i smišljao svaku ludu ideju koja mu je pala na pamet dvoje ili troje drugih ljudi — sve od korištenja plastičnih boca vode do korištenja pumpe iz zračnog madraca.

Do sljedećeg tjedna tim je shvatio da ima priliku stvoriti nešto što bi zaista moglo pomoći ljudima. I neposredno prije nego što su zaposlenici JPL-a poslani kući da rade na daljinu, inženjeri su se konzultirali sa stručnjakom za respiratorne bolesti iz obližnje bolnice koji je objasnio detalje o tome za što je liječnicima potreban respirator za pacijente s koronavirusom poseban.

To je potaknulo veliki interes ostalih JPL inženjera, formirajući glavni tim od sedam ili osam ljudi uz podršku desetaka drugih koji su radili na dizajniranju novog ventilatora zapanjujućom brzinom.

Praviti razliku

Izrada ventilatora je jedna stvar. Ali dizajnirati nešto što je u skladu sa smjernicama FDA-e i što bi se moglo odobriti i brzo pokrenuti bilo je sasvim drugo. Uostalom, dizajn nije bio od velike koristi ako se nije mogao odmah staviti u bolnice.

Još jedna ključna briga za tim bila je ta što nisu željeli odvojiti od opskrbnog lanca postojeće proizvođače ventilatora — ne bi imalo smisla dizajnirati novi ventilator ako bi se natjecao s tradicionalnim ventilatorima za ograničenu ponudu dijelova. Stoga su tražili dijelove iz industrija poput industrije zavarivanja koji su bili jeftini i lako dostupni te koji ne bi ometali proizvodnju drugih ventilatora.

Također su htjeli biti sigurni da se ventilator može koristiti sa ili bez opskrbe bolničkim plinom, pa su stvorio je dva dizajna — jedan za upotrebu u bolnicama s dostupnim plinskim vodovima i jedan samostalan za upotrebu u hitnim slučajevima postavke.

I, iako je njihov fokus isprva bio na opskrbi respiratora za SAD, također su željeli osigurati da respiratori mogu koristiti na međunarodnoj razini, tako da je dizajn morao omogućiti različite električne napone i frekvencije koji se nalaze u cijelom svijetu svijet.

Dakle, kako pristupiti takvom izazovu? Različito poput dizajna roboti za istraživanje ledenih Jupiterovih mjeseca i dizajniranje dijela medicinske opreme za pomoć pri disanju može biti, na neki način, sličan pristup koji se može primijeniti na oboje. Osnovna pitanja — Što ovaj uređaj treba raditi? Koji su zahtjevi? — ostati isti.

"Imali smo vrlo sličan pristup načinu na koji obično idemo oko dizajniranja stvari", objasnio je Yahnker. “JPL je veliki programer sustava. To je ono što radimo jako dobro. Razmišljamo o problemu, razmišljamo o svim interakcijama, razmišljamo o podkomponentama sustava i kako one rade zajedno, a zatim pišemo robustan skup zahtjeva. Pratili smo dosta toga istog procesa ovdje.”

Osobni utjecaj

Najveća razlika, međutim, između tipičnog JPL projekta i ovog bila je uključena vremenska skala. NASA-ini projekti obično se planiraju desetljećima, pri čemu se puno pažnje posvećuje uključivanju redundantnosti, nepredviđenih rezervnih kopija i dugoročnog planiranja. Ventilatori su morali biti stvoreni što je brže moguće, što je značilo radikalan pomak u ponavljajući način razmišljanja.

“Većina nas se počela baviti inženjerstvom jer smo željeli nešto promijeniti,” rekao je Yahnker, “a raditi za JPL u istraživanju svemira je super i činite veliku razliku u svijetu. Ali te stvari mogu potrajati desetljećima dok se ne ostvare. Ovo je bilo sasvim drugačije iskustvo. Kreće se vrlo brzo, a potreba je stvarna. Ono što danas radite ima najizravniji utjecaj na svijetu.”

Razgovor s liječnicima na prvim linijama bojišnice doista je ukazao na važnost nabave opreme i kako stvaranje učinkovitijeg dizajna može doista spasiti živote. “Stvarno se osjećaš dobro u onome što radiš. To čini duge sate od 10 do 12 sati dnevno ugodnijima, ne samo za mene, već i za moju obitelj, koja me pita koliko dugo ću provesti u kući u uredu. Kada im pokažete posao koji radite i razliku koju činite u svijetu, osjećaj je dobar.”

Pomaganje čovječanstvu u cjelini

Sa ventilatorom odobrila FDA, NASA nudi dizajn kao besplatna licenca. Sada tim samo treba pronaći proizvođača koji će početi proizvoditi respiratore i opskrbljivati ​​ih bolnicama.

Uređaji su sada korisni i važni, ali su i pokazatelj što mala skupina odlučnih ljudi može učiniti u vrijeme krize.

Ako se ponovno pojavi potreba, inženjeri poput Yahnkera i njegovih kolega iz JPL-a voljni su i sposobni pomoći.

"Ako možemo biti spremni ako se, ne daj Bože, dogodi još jedna ovakva stvar u budućnosti, to je ono za što smo svi u igri - kako bismo bili sigurni da možemo pomoći čovječanstvu u cjelini", rekao je Yahnker.

Preporuke urednika

• Unutar ludog plana pokupiti i donijeti kući malo atmosfere Venere
• Pogledajte NASA-in novi solarni niz kako se razvija na svemirskoj postaji
• NASA-ini lipanjski savjeti za promatranje neba uključuju Mars u košnici
• Kako gledati kako NASA-ina privatna misija stiže na svemirsku postaju
• Gledajte kako NASA uspješno lansira potpuno privatnu misiju na ISS