În cursa NASA pentru a construi un ventilator în 37 de zile

A început cu o întâlnire întâmplătoare în cantina Jet Propulsion Lab (JPL).

Un inginer principal a dat peste șeful direcției de inginerie și știință a JPL la începutul lunii martie și în timp ce discutând despre evenimentele curente, s-au întrebat cu voce tare dacă există vreo modalitate prin care JPL ar putea contribui la luptă impotriva coronavirus. Au trimis un e-mail în care au întrebat dacă cineva are idei sau s-ar oferi voluntar să ajute, iar în curând s-a adunat o întreagă echipă de ingineri.

Rezultatul acestei întâlniri întâmplătoare este un prototip de ventilator pentru a ajuta respirația la pacienții cu COVID-19 în stare critică, proiectat în doar 37 de zile. Prototipul a fost aprobat de Food and Drug Administration (FDA), ceea ce înseamnă că poate fi acum fabricate și au început să fie trimise pentru a ajuta la atenuarea penuriei cronice de ventilatoare în S.U.A. spitale.

Călătoria a fost una emoționantă pentru inginerii implicați, așa cum a declarat Chris Yahnker, unul dintre primii voluntari care s-au alăturat proiectului, pentru Digital Trends.

„Există momente când toți vărsam o lacrimă”, a spus el. „Nu sunt de multe ori în cariera ta în care poți spune cu adevărat: „Am făcut o diferență reală.”

De la roboți spațiali la ventilatoare medicale

Yahnker, supervizorul grupului pentru robotica mediului extrem la JPL, lucrează în mod normal la proiectarea roboților pentru NASA pentru a explora mediile dure de pe Marte, Venus, Europa și nu numai. Dar când a primit un e-mail despre noul proiect - întrebând, în esență, dacă ar putea construi un ventilator din piesele găsite în jurul casei sau la magazinul local de hardware - știa că vrea să obțină implicat.

În primul weekend, s-a descurcat în garaj și a făcut un brainstorming la fiecare idee sălbatică la care se putea gândi încă două sau trei persoane — totul, de la folosirea sticlelor de apă din plastic până la utilizarea pompei de la o saltea pneumatică.

Până săptămâna următoare, echipa și-a dat seama că au avut ocazia să creeze ceva care ar putea ajuta cu adevărat oamenii. Și chiar înainte ca angajații JPL să fie trimiși acasă să lucreze de la distanță, inginerii s-au consultat cu un expert în boli respiratorii de la un spital din apropiere, care a explicat detaliile a ceea ce medicii aveau nevoie de un ventilator să facă pentru pacienții cu coronavirus special.

Asta a declanșat un interes din partea altor ingineri JPL, formând o echipă de bază de șapte sau opt oameni cu sprijinul a zeci de alte persoane care au lucrat la proiectarea unui nou ventilator cu o viteză uluitoare.

Facand o diferenta

Proiectarea unui ventilator este un lucru. Dar proiectarea a ceva care respectă recomandările FDA și care ar putea fi aprobat și implementat rapid a fost cu totul alta. La urma urmei, un design era de puțin folos dacă nu putea fi introdus imediat în spitale.

O altă preocupare cheie pentru echipă a fost că nu au vrut să ia din lanțul de aprovizionare al producătorilor existenți de ventilatoare - nu ar avea rost să proiectăm un nou ventilator dacă ar concura cu ventilatoarele tradiționale pentru o aprovizionare limitată de piese. Așa că au căutat piese din industrii precum industria sudurii, care erau ieftine și ușor disponibile și care să nu interfereze cu fabricarea altor ventilatoare.

De asemenea, au vrut să se asigure că ventilatorul poate fi folosit cu sau fără alimentare cu gaz la spital, așa că ei a creat două modele - unul pentru utilizare în spitale cu linii de gaz disponibile și unul autonom pentru utilizare în caz de urgență setări.

Și, deși s-a concentrat la început pe furnizarea de ventilatoare pentru SUA, au vrut să se asigure că ventilatoarele ar putea să fie utilizat la nivel internațional, astfel încât designul a trebuit să permită tensiunile și frecvențele electrice variate găsite pe tot parcursul lume.

Deci, cum să abordăm o astfel de provocare? La fel de diferit ca proiectarea roboți pentru a explora lunile înghețate ale lui Jupiter și proiectarea unui echipament medical care să ajute respirația ar putea fi, într-un fel, o abordare similară poate fi aplicată ambelor. Întrebările de bază — Ce trebuie să facă acest dispozitiv? Care sunt cerințele? - ramai la fel.

„Am adoptat o abordare foarte similară cu privire la modul în care de obicei proiectăm lucrurile”, a explicat Yahnker. „JPL este un mare dezvoltator de sisteme. Asta facem foarte bine. Ne gândim la problemă, ne gândim la toate interacțiunile, ne gândim la subcomponentele sistemului și la modul în care acestea funcționează împreună, apoi scriem un set robust de cerințe. Am urmat o mare parte din același proces aici.”

Un impact personal

Cea mai mare diferență, totuși, între un proiect JPL tipic și acesta a fost intervalele de timp implicate. Proiectele NASA sunt de obicei planificate de-a lungul deceniilor, cu multă atenție pentru a include concedieri, situații de rezervă și planificare pe termen lung. Ventilatoarele trebuiau create cât mai repede posibil, ceea ce a însemnat o schimbare radicală într-o mentalitate iterativă.

„Cei mai mulți dintre noi s-au apucat de inginerie pentru că am vrut să facem o diferență”, a spus Yahnker, „și să lucrezi pentru JPL în explorarea spațiului este grozav și faci o diferență uriașă în lume. Dar aceste lucruri pot dura zeci de ani pentru a se realiza. Aceasta a fost o experiență foarte diferită. Se mișcă foarte repede, iar nevoia este reală. Ceea ce faci astăzi are cel mai imediat impact din lume.”

Discuția cu medicii din prima linie, în special, a condus cu adevărat acasă la importanța furnizării de echipamente și la modul în care crearea unui design mai eficient poate salva cu adevărat vieți. „Te simți cu adevărat bine cu ceea ce faci. Face orele lungi de 10 până la 12 ore pe zi mai plăcute, nu numai pentru mine, ci și pentru familia mea, care mă întreabă cât timp voi petrece ascuns în biroul meu de acasă. Când le arăți munca pe care o faci și diferența pe care o faci în lume, se simte bine.”

Ajutând omenirea în ansamblu

Cu ventilatorul aprobat de FDA, NASA oferă designul ca a licență gratuită. Acum, echipa trebuie doar să găsească un producător care să înceapă să producă ventilatoare și să le furnizeze spitalelor.

Dispozitivele sunt utile și importante acum, dar sunt și un indiciu a ceea ce poate face un grup mic de oameni hotărâți într-o perioadă de criză.

Dacă este nevoie din nou, ingineri precum Yahnker și colegii săi din JPL sunt dispuși și pot să ajute.

„Dacă putem fi pregătiți dacă, Doamne ferește, un alt lucru ca acesta se va întâmpla în viitor, pentru asta suntem cu toții în joc – să ne asigurăm că putem ajuta umanitatea în ansamblu”, a spus Yahnker.

Recomandările editorilor

• În planul nebunesc de a culege și aduce acasă un pic din atmosfera lui Venus
• Urmăriți noua rețea solară a NASA care se desfășoară pe stația spațială
• Sfaturile NASA privind skywatchingul din iunie includ Marte în stupul de albine
• Cum să urmăriți cum misiunea privată a NASA ajunge la stația spațială
• Urmăriți NASA lansând cu succes o misiune completă privată pe ISS