NASA lenktynėse sukurti ventiliatorių per 37 dienas

Tai prasidėjo atsitiktiniu susitikimu Jet Propulsion Lab (JPL) kavinėje.

Kovo pradžioje vadovaujantis inžinierius pateko į JPL Inžinerijos ir mokslo direktorato vadovą aptardami dabartinius įvykius jie garsiai svarstė, ar yra koks nors būdas JPL prisidėti prie kovos prieš koronavirusas. Jie išsiuntė elektroninį laišką, klausdami, ar kas nors turi idėjų, ar norėtų padėti, ir netrukus susibūrė visa komanda inžinierių.

Šio atsitiktinio susitikimo rezultatas – vos per 37 dienas sukurtas ventiliatoriaus prototipas, padedantis kvėpuoti sunkiai sergantiems COVID-19 pacientams. Prototipą patvirtino Maisto ir vaistų administracija (FDA), tai reiškia, kad dabar jis gali būti pagaminti ir pradėti siųsti siekiant padėti sumažinti lėtinį ventiliatorių trūkumą JAV. ligoninės.

Kelionė buvo emocinga dalyvaujantiems inžinieriams, kaip „Digital Trends“ sakė vienas pirmųjų savanorių, prisijungusių prie projekto, Chrisas Yahnkeris.

„Būna atvejų, kai mes visi braukėme ašarą“, – sakė jis. „Jūsų karjeroje nėra daug kartų, kai iš tikrųjų galite pasakyti: „Aš padariau tikrą skirtumą“.

Nuo kosminių robotų iki medicininių ventiliatorių

Yahnker, JPL ekstremalios aplinkos robotikos grupės prižiūrėtojas, paprastai kuria robotus NASA, kad galėtų tyrinėti atšiaurias Marso, Veneros, Europos ir kitur. Bet kai jis gavo el. laišką apie naują projektą – iš esmės paklausė, ar jie galėtų pastatyti ventiliatorių iš dalių, rastų gulinčių aplink namą arba vietinėje techninės įrangos parduotuvėje – jis žinojo, kad nori gauti dalyvauja.

Pirmąjį savaitgalį jis važinėjosi savo garaže ir sugalvojo visas įmantrias idėjas du ar trys kiti žmonės – viskas nuo plastikinių vandens butelių naudojimo iki siurblio naudojimo iš oro čiužinio.

Kitą savaitę komanda suprato, kad turi galimybę sukurti tai, kas tikrai galėtų padėti žmonėms. O prieš pat JPL darbuotojus išsiunčiant namo dirbti nuotoliniu būdu, inžinieriai konsultavosi su kvėpavimo takų ligų ekspertu iš netoliese esančios ligoninės, kuri paaiškino, ką gydytojams reikia ventiliatoriaus, skirto koronaviruso pacientams ypač.

Tai paskatino kitų JPL inžinierių susidomėjimą ir sudarė pagrindinę septynių ar aštuonių žmonių komandą. žmonių, padedami dešimčių kitų, kurie stulbinančiu greičiu dirbo kurdami naują ventiliatorių.

Padaryti skirtumą

Sukurti ventiliatorių yra vienas dalykas. Tačiau sukurti kažką, kas atitiktų FDA gaires ir kurį būtų galima patvirtinti ir greitai išleisti, buvo visai kas kita. Galų gale, dizainas buvo mažai naudingas, jei jo nebuvo galima iškart įdėti į ligonines.

Kitas svarbus komandos susirūpinimas buvo tai, kad jie nenorėjo atimti iš esamų ventiliatorių gamintojų tiekimo grandinės. nebūtų prasmės kurti naują ventiliatorių, jei jis konkuruotų su tradiciniais ventiliatoriais dėl riboto dalių tiekimo. Taigi jie ieškojo tokių pramonės šakų kaip suvirinimo pramonės dalių, kurios būtų pigios ir lengvai prieinamos ir kurios netrukdytų gaminti kitus ventiliatorius.

Jie taip pat norėjo įsitikinti, kad ventiliatorius gali būti naudojamas su ligoninės dujų tiekimu arba be jo, todėl jie sukūrė du dizainus – vieną, skirtą naudoti ligoninėse, kuriose yra dujotiekiai, o kitą – atskirą, skirtą naudoti kritiniais atvejais sąrankos.

Ir nors iš pradžių jie daugiausia dėmesio skyrė ventiliatorių tiekimui JAV, jie taip pat norėjo įsitikinti, kad ventiliatoriai gali būti naudojamas tarptautiniu mastu, todėl dizainas turėjo atsižvelgti į įvairias elektros įtampas ir dažnius, esančius visame pasaulyje. pasaulis.

Taigi, kaip priimti tokį iššūkį? Skirtingi kaip projektavimas robotai lediniams Jupiterio mėnuliams tyrinėti ir sukurti medicininę įrangą, kuri padėtų kvėpuoti, tam tikra prasme panašus požiūris gali būti taikomas abiem. Pagrindiniai klausimai – ką šis įrenginys turi daryti? Kokie yra reikalavimai? – likti toks pat.

„Mes laikėmės labai panašaus požiūrio į tai, kaip paprastai projektuojame dalykus“, - paaiškino Yahnker. „JPL yra didelis sistemų kūrėjas. Tai mes darome tikrai gerai. Mes galvojame apie problemą, galvojame apie visas sąveikas, galvojame apie sistemos sudedamąsias dalis ir kaip jie veikia kartu, o tada parašome tvirtą reikalavimų rinkinį. Mes daug kartų sekėme tą patį procesą.

Asmeninis poveikis

Tačiau didžiausias skirtumas tarp tipinio JPL projekto ir šio buvo susijęs laikas. NASA projektai paprastai planuojami per dešimtmečius, labai stengiantis įtraukti atleidimus, atsargines nenumatytus atvejus ir ilgalaikį planavimą. Ventiliatoriai turėjo būti sukurti kuo greičiau, o tai reiškė radikalų perėjimą prie kartojamo mąstymo.

„Dauguma iš mūsų įstojo į inžineriją, nes norėjome ką nors pakeisti, – sakė Yahnkeris, – o dirbti JPL kosmoso tyrinėjimo srityje yra šaunu, o jūs darote didžiulį poveikį pasauliui. Tačiau gali prireikti dešimtmečių, kol šie dalykai išsipildys. Tai buvo labai skirtinga patirtis. Jis juda labai greitai, o poreikis yra tikras. Tai, ką darote šiandien, daro didžiausią poveikį pasaulyje.

Visų pirma pokalbiai su gydytojais priešakinėse linijose iš tikrųjų parodė, kad svarbu aprūpinti įrangą ir kaip sukurti efektyvesnį dizainą gali tikrai išgelbėti gyvybes. „Tu tikrai gerai jautiesi tuo, ką darai. Dėl to ilgos 10–12 valandų per dieną valandos tampa malonesnės ne tik man, bet ir mano šeimai, kuri klausia, kiek laiko praleisiu savo namų biure. Kai parodote jiems savo darbą ir skirtumą, kurį darote pasaulyje, jaučiasi gerai.

Pagalba visai žmonijai

Su ventiliatoriumi patvirtino FDA, NASA siūlo dizainą kaip a nemokama licencija. Dabar komandai tereikia rasti gamintoją, kad galėtų pradėti gaminti ventiliatorius ir tiekti juos ligoninėms.

Prietaisai yra naudingi ir svarbūs dabar, tačiau jie taip pat rodo, ką nedidelė ryžtingų žmonių grupė gali padaryti krizės metu.

Jei vėl iškiltų poreikis, tokie inžinieriai kaip Yahnker ir jo JPL kolegos nori ir gali padėti.

„Jei galime būti pasiruošę, jei, neduok Dieve, ateityje atsitiks dar vienas toks įvykis, mes visi dėl to ir norime – užtikrinti, kad galėtume padėti visai žmonijai“, – sakė Yahnker.

Redaktorių rekomendacijos

• Viduje beprotiškas planas pasisemti ir parsinešti namo šiek tiek Veneros atmosferos
• Stebėkite, kaip kosminėje stotyje atsiskleidžia naujas NASA saulės masyvas
• NASA birželio mėnesio dangaus stebėjimo patarimai apima Marsą avilyje
• Kaip stebėti privačios NASA misijos atvykimą į kosminę stotį
• Stebėkite, kaip NASA sėkmingai pradėjo privačią misiją į TKS