Sandia National Labs encuentra una forma más eficiente de probar equipos de protección

ARCHIVO - En esta fotografía del jueves 16 de abril de 2020, una vista de máscaras y gafas, parte del PPE, equipo de protección personal, para evitar infectarse o transmitir el coronavirus.

(The Center Square) - Un equipo que trabaja en Sandia National Laboratories creó lo que dice es una manera mejor y más rápida de probar el equipo de protección personal (PPE).

En resumen, quieren modelar dispositivos que se ajusten a "la forma y el comportamiento humanos", según un comunicado de prensa de Sandia National Laboratories.

Sandia experimentó un aumento en la demanda de equipos de prueba de EPP en marzo de 2020 debido a la pandemia de coronavirus. En ese momento, las empresas intentaban fabricar nuevas mascarillas, asegurarse de que las importadas fueran de calidad suficiente e idear formas de limpiar y reutilizar el EPP de un solo uso, si fuera necesario.

"Ya sea que utilicemos sistemas de prueba de filtros internos o comerciales, descubrimos que el proceso de prueba consumía mucho tiempo y no era tan eficiente como podría ser", dijo Michael Omana, científico de aerosoles en Sandia.

Los ingenieros Todd Barrick y Brad Salzbrenner estaban en el equipo buscando mejores soluciones. Querían encontrar formas de probar los respiradores rápidamente, más allá de simplemente probar el sistema de filtración y sin dañar el equipo.

Normalmente, probar el equipo de EPP significa "colocar una máscara en una placa plana dentro de una caja, usar cera o masilla caliente y luego introducir un aerosol de prueba para medir los niveles de penetración", según el comunicado.

Para hacerlo de manera que reciba la certificación del Instituto Nacional de Seguridad Ocupacional, los laboratorios deben probar 20 máscaras del mismo tipo. Sandia señala que esto requiere mucho tiempo y provocó retrasos en las pruebas. Además, el proceso nunca consideró otros factores del uso de mascarillas.

"Todo lo que se hace es probar el propio medio filtrante", explicó Barrick en el comunicado. "No prueba la geometría, cómo se ajusta el respirador a la cara, cómo se coloca y se quita varias veces, cómo funcionan las correas, cómo funciona el puente nasal, cómo se desgasta la máscara con el tiempo".

Además, dada la escasez mundial de EPP, los trabajadores de primera línea recurrieron a respiradores de un solo uso y no existía un método de prueba estándar para la reutilización de mascarillas.

"Creo que se aprendieron muchas lecciones y de repente todos se fijaron en cuáles eran los estándares de la industria", dijo Omana.

El equipo de Sandia respondió creando un modelo de rostro humano que podría cargar en un sistema de prueba de filtros comercial.

"Queríamos pruebas más rápidas y observar más características, como cómo se ajusta la máscara a la cara", dijo Salzbrenner. "Utilizamos capacidades de impresión 3D para hacerlo más flexible, como la piel".

Cuando alguien coloca la máscara en el formulario, el evaluador puede aplicar presión para lograr un sello hermético y luego introducir el aerosol.

Sin embargo, Sandia señala que los estándares de prueba actuales nunca consideran cómo una persona real puede usar su máscara y cómo eso altera la situación. Por ello, creó una versión que prueba utilizando una cabeza humana moldeada.

Una vez que la máscara se coloca en el molde de la cabeza, la cabeza va a una caja hermética que va a la máquina para realizar pruebas. El laboratorio cree que esto dará una "imagen más realista del rendimiento de la máscara", según el comunicado.

Los ingenieros mecánicos del equipo, al comprender que no existen pruebas estándar para el uso de EPP, se propusieron resolver ese problema.

"Desarrollamos la versión de cámara para automatizar ponerse y quitarse (ponerse y quitarse un artículo) para probar la función del respirador a lo largo del tiempo, un factor predominante en el uso de una máscara", dijo Salzbrenner. "También imita cómo se usa una máscara". Se coloca en la cara y muestra los espacios por los que el aire y las partículas pueden pasar".

El equipo dijo que la gente utilizará esto además de otros modelos de prueba desarrollados, que representan un avance en las pruebas de PPE a nivel mundial.

"Yo lo llamo prueba holística", dijo Omana. “Tiene en cuenta todos los aspectos de la máscara. Los aerosoles son como la electricidad y toman el camino de menor resistencia. Incluso si el medio filtrante funciona muy bien, si otro subcomponente falla, el EPP puede quedar inútil. Los estándares de prueba actuales no prueban cuantitativamente el PPE en una capacidad de uso real. Esto emula el uso del EPP en el mundo real”.

El equipo ha recibido 100.000 dólares de financiación del Programa de Maduración Tecnológica de Sandia para seguir trabajando en este nuevo enfoque de prueba. El equipo quiere otorgar la licencia de la ciencia a una empresa que pueda hacerlo comercialmente como parte de la iniciativa de transferencia de tecnología de Sandia.

Sandia señala que el laboratorio realizó esta innovación durante una de las peores pandemias de la historia de la humanidad. También señala que a la empresa le gusta abordar los problemas del mundo.

"Sin la diversidad de capacidades de la gente de Sandia, un proyecto como este no habría ocurrido", dijo Salzbrenner. “Si nos fijamos en los antecedentes de cada una de las personas de este equipo, cada uno proviene de una disciplina o estilo de vida diferente. Fue una combinación de todas estas personas las que hicieron que estas cosas sucedieran”.