La NASA costruisce un prototipo di ventilatore per i pazienti affetti da coronavirus
Tutto è iniziato con un incontro casuale nella mensa del Jet Propulsion Lab (JPL).
Contenuti
- Dai robot spaziali ai ventilatori medici
- Fare la differenza
- Un impatto personale
- Aiutare l'umanità nel suo insieme
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Un ingegnere capo ha incontrato il capo della direzione di ingegneria e scienza del JPL all’inizio di marzo e nel frattempo discutendo degli eventi attuali si chiedevano ad alta voce se ci fosse un modo in cui il JPL avrebbe potuto contribuire alla lotta contro il corona virus. Hanno inviato un'e-mail chiedendo se qualcuno avesse idee o si sarebbe offerto volontario per aiutare, e presto si è riunito un intero team di ingegneri.
Il risultato di quell’incontro casuale è un prototipo di ventilatore per aiutare la respirazione nei pazienti critici affetti da COVID-19, progettato in soli 37 giorni. Il prototipo è stato approvato dalla Food and Drug Administration (FDA), il che significa che ora può esserlo fabbricati e iniziano a essere inviati per contribuire ad alleviare la carenza cronica di ventilatori negli Stati Uniti. ospedali.
Il viaggio è stato emozionante per gli ingegneri coinvolti, come ha detto a Digital Trends Chris Yahnker, uno dei primi volontari ad aderire al progetto.
"Ci sono momenti in cui tutti versavamo una lacrima", ha detto. "Non sono molti i momenti nella tua carriera in cui puoi davvero dire: 'Ho fatto davvero la differenza.'"
Dai robot spaziali ai ventilatori medici
Yahnker, supervisore del gruppo per la robotica per ambienti estremi presso il JPL, normalmente lavora alla progettazione di robot per la NASA per esplorare gli ambienti difficili di Marte, Venere, Europa e oltre. Ma quando ha ricevuto un’e-mail sul nuovo progetto, chiedendo, in sostanza, se potevano costruire un ventilatore dai pezzi trovati in giro per casa o nel negozio di ferramenta locale: sapeva di volerli prendere coinvolto.
Durante il primo fine settimana, ha lavorato nel suo garage e ha fatto un brainstorming su ogni idea folle che gli veniva in mente altre due o tre persone: di tutto, dall'uso di bottiglie d'acqua in plastica all'uso della pompa di un materasso ad aria.
Entro la settimana successiva, il team si rese conto di avere l’opportunità di creare qualcosa che potesse davvero aiutare le persone. E poco prima che i dipendenti del JPL venissero rimandati a casa per lavorare da remoto, gli ingegneri si sono consultati con un esperto di malattie respiratorie da un vicino ospedale che ha spiegato i dettagli di ciò che i medici dovevano fare con un ventilatore per i pazienti affetti da coronavirus particolare.
Ciò ha dato il via a un’ondata di interesse da parte di altri ingegneri del JPL, formando un team principale di sette o otto persone persone con il supporto di decine di altre persone che hanno lavorato alla progettazione di un nuovo ventilatore a una velocità sorprendente.
Fare la differenza
Progettare un ventilatore è una cosa. Ma progettare qualcosa che soddisfacesse le linee guida della FDA e che potesse essere approvato e lanciato rapidamente era tutta un’altra cosa. Dopotutto, un progetto era di scarsa utilità se non poteva essere immediatamente portato negli ospedali.
Un'altra preoccupazione fondamentale per il team era che non volevano sottrarre nulla alla catena di fornitura dei produttori di ventilatori esistenti: non avrebbe senso progettare un nuovo ventilatore se dovesse competere con i ventilatori tradizionali per una fornitura limitata di parti. Quindi hanno cercato parti di settori come quello della saldatura che fossero economiche e facilmente disponibili e che non interferissero con la produzione di altri ventilatori.
Volevano anche assicurarsi che il ventilatore potesse essere utilizzato con o senza fornitura di gas ospedaliero ha creato due progetti: uno da utilizzare negli ospedali con linee del gas disponibili e uno autonomo da utilizzare in caso di emergenza configurazioni.
E, sebbene inizialmente il loro obiettivo fosse fornire ventilatori per gli Stati Uniti, volevano anche assicurarsi che i ventilatori potessero essere utilizzato a livello internazionale, quindi il progetto doveva tenere conto delle diverse tensioni elettriche e frequenze presenti in tutto il mondo.
Allora, come affrontare una sfida del genere? Diverso come progettare robot per esplorare le lune ghiacciate di Giove e progettare un'apparecchiatura medica per assistere la respirazione potrebbe essere, in qualche modo un approccio simile può essere applicato a entrambi. Le domande di base: cosa deve fare questo dispositivo? Quali sono i requisiti? - rimane lo stesso.
"Abbiamo adottato un approccio molto simile al modo in cui normalmente progettiamo le cose", ha spiegato Yahnker. “JPL è un grande sviluppatore di sistemi. Questo è ciò che sappiamo fare davvero bene. Pensiamo al problema, pensiamo a tutte le interazioni, pensiamo ai sottocomponenti del sistema e al modo in cui lavorano insieme, e poi scriviamo un solido insieme di requisiti. Abbiamo seguito gran parte dello stesso processo qui.
Un impatto personale
La differenza più grande, tuttavia, tra un tipico progetto JPL e questo era la tempistica coinvolta. I progetti della NASA vengono generalmente pianificati nell'arco di decenni, prestando molta attenzione a includere ridondanze, imprevisti di backup e pianificazione a lungo termine. I ventilatori dovevano essere creati il più rapidamente possibile, il che significava un cambiamento radicale verso una mentalità iterativa.
“La maggior parte di noi si è dedicata all’ingegneria perché volevamo fare la differenza”, ha detto Yahnker, “e lavorare per il JPL nell’esplorazione spaziale è fantastico e fa un’enorme differenza nel mondo. Ma queste cose possono richiedere decenni prima che si realizzino. Questa è stata un'esperienza molto diversa. Si sta muovendo molto rapidamente e la necessità è reale. Ciò che fai oggi ha l’impatto più immediato nel mondo”.
Parlare con i medici in prima linea, in particolare, ha davvero fatto capire l’importanza di fornire attrezzature e come la creazione di un progetto più efficiente possa davvero salvare vite umane. “Ti senti davvero bene per quello che stai facendo. Rende più appetibili le lunghe ore di 10-12 ore al giorno, non solo per me ma anche per la mia famiglia, che mi chiede quanto tempo trascorrerò rintanato nel mio ufficio a casa. Quando mostri loro il lavoro che stai facendo e la differenza che stai facendo nel mondo, è bello”.
Aiutare l'umanità nel suo insieme
Con il ventilatore approvato dalla FDA, la NASA offre il design come a licenza gratuita. Ora il team deve solo trovare un produttore che inizi a produrre i ventilatori e a fornirli agli ospedali.
I dispositivi sono utili e importanti adesso, ma sono anche un’indicazione di ciò che un piccolo gruppo di persone determinate può fare in un momento di crisi.
Se dovesse ripresentarsi la necessità, ingegneri come Yahnker e i suoi colleghi del JPL sono disposti e in grado di aiutare.
“Se possiamo essere pronti se, Dio non voglia, un’altra cosa come questa accadrà in futuro, questo è ciò per cui siamo tutti in gioco: assicurarci di poter aiutare l’umanità nel suo insieme”, ha detto Yahnker.
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