La personalización como respuesta a las necesidades de cada usuario

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La personalización como respuesta a las necesidades de cada usuario

 

Entre los compromisos de [artefactos] está el diseño centrado en las personas y, en el caso de proyectos como #skuba desarrollado en circunstancias completamente extraordinarias, no podía dejarse de cumplir, empoderando a las personas a través del diseño colaborativo, la innovación y la tecnología.

Desde que el 14 de marzo comenzáramos, entre unos pocos, a engranar la maquinaria de la investigación socialmente responsable para responder a las necesidades del personal sanitario frente a #covid19, todos y cada uno de los modelos generados y testeados han pretendido ir cubriendo unas necesidades en constante cambio, tanto debido al día a día en la evolución de la pandemia, como en la forma de enfrentarse al “bicho”, así como por la urgencia de usar filtros específicos que se convirtieran en escudos seguros. La carencia de estos tipos de filtros y el aumento en la demanda de los mismos a nivel global fue provocando que, en el desarrollo de la investigación, fuera imprescindible realizar diferentes modos de unión en función de la tipología de filtro que el usuario, en este caso, personal sanitario tuviera a su alcance.

Si bien el equipo, formado por facultativos e ingenieros, inició la investigación analizando la posibilidad de mascarillas y protección ocular combinando fabricación aditiva y corte láser, las características de estos equipos de protección y urgencia de buscar soluciones preventivas urgentes, llevó a trasladar a Consellerias, Institutos Tecnológicos y entidades relacionadas con el tejido no tejido (TDT) esta empresa (independientemente de seguir investigando en posibles alternativas). La respuesta de apoyo positiva e incondicional por parte de la Universidad de Alicante y el Departamento de Expresión gráfica, Composición y Proyectos de la Escuela Politécnica Superior de Alicante desde el primer minuto, así como por parte del Distrito Digital, Conselleria de Innovación, Ciencia, Universidades y Sociedad Digital, Conselleria de Sanitat Universal i Salut Pública y Conselleria de Industria han sido fundamentales, sirviendo como impulso a tantas horas invertidas de forma totalmente altruista por el equipo investigador y desarrollador.

Era urgente tener preparada una solución viable y fácilmente adaptable y de un brainstorming telemático surgió la idea de modificar una máscara esnóquel en una protección facial completa, tomando como referencia Easybreath la de Decathlon. Destacar la pronta actuación de esta empresa en su acción de responsabilidad social dado que rápidamente puso a disposición de los facultativos del Hospital General Universitario de Alicante todo el stock de la tienda Decathlon Alicante, concretamente 39 máscaras para su óptima adaptación y uso a través del proyecto #skuba.

Después de una intensa búsqueda de mercado, los primeros filtros con los que se empezó a trabajar fueron los discos FFP3 de 3M, los cuales se determinaron difíciles de conseguir a los muy pocos días de declararse el estado de alarma en España. El equipo sólo pudo hacerse con unas pocas unidades, pese a ello se procedió a compartir el modelo en abierto.


Primer prototipo híbrido skuba 1 FFP2 FFP3
Primer prototipo híbrido skuba 1 para uso de filtros FFP2 y FFP3, con tapa para lavado químico. Pruebas de testeo con distintos modelos en la adhesión de capas, relleno y resistencia a la tracción.

Paralelamente, en todos los países afectados por la pandemia comenzaban a aparecer soluciones empleando la misma máscara comercial, lo que animó al equipo. Se buscó una alternativa de elementos de filtrado en un sector fuera de la sanidad, siempre y cuando los filtros cumplieran los requisitos FFP3 o, como mínimo FFP2, encontrando en el sector industrial filtros compatibles que modificando el adaptador skuba mediante una unión mecánica de giro se permitía una conexión estanca y desmontable para la limpieza. A través de la fabricación aditiva se pudieron analizar y testear distintos tipos de ajustes y materiales en tiempo record, así como verificar las pérdidas de aire que se producen al emplear PLA y TPE, no recomendados.


Prototipo skuba 2 para uso de filtros P2 y P3 industriales realizado en PET-G
Prototipo skuba 2 para uso de filtros P2 y P3 industriales realizado en PET-G, buen ajuste y resistencia, pero no se obtiene hermeticidad completa en la unión con la máscara (no se recomienda este material para uso final, fiabilidad no-poros inexacta).

 

Pese a superar pruebas de esterilización, los facultativos y técnicos sanitarios del equipo mostraron preocupación en la forma de adquirir e introducir en entorno hospitalario los filtros con tradición industrial. Con ello, y siguiendo con la premisa de compartir conocimiento, se compartió en abierto el nuevo modelo.

Era imprescindible hacer uso de unos filtros a los que los sanitarios tuvieran acceso fácilmente, pero además existiera stock y no se disminuyera la capacidad de protección, con lo que se decidió realizar distintos modelos para el uso de filtros HEPA sanitarios y filtros electroestáticos.


Prototipo skuba HEPA2 para uso de dos filtros HEPA (empleados en respiradores sanitarios).
Prototipo skuba HEPA2 para uso de dos filtros HEPA (empleados en respiradores sanitarios). Análisis de alta respirabilidad, buena hermeticidad, buena canalización del aire, buen ajuste y resistencia en esterilización. Excelente unión con la máscara comercial. Se debe minimizar la cantidad de material empleado.

Paralelamente, se analizaba el uso con distintas máscaras esnórquel del mercado, si bien es cierto que los testeos realizados tanto por el equipo como por sanitarios voluntarios que se ofrecieron, determinaban a las empleadas de la marca Decathlon como de mejor ajuste a la geometría facial, adecuado nivel de comunicación,… con lo que se decidió seguir trabajando el modelo Easybreath, teniendo en cuenta el apoyo que desde el inicio ha ofrecido Decathlon a [artefactos] y a otros grupos desarrolladores con los que se ha estado en contacto. Con la colaboración de AIJU, Instituto Tecnológico de Producto Infantil y Ocio, se realizan distintas pruebas del modelo para un filtro. Además, se sigue investigando cómo mejorar ergonómicamente otras máscaras esnórquel previendo la posibilidad de falta de stock si se alargara o intensificara la pandemia.


Distintos prototipos skuba HEPA! para uso con un solo filtro HEPA (empleados en respiradores sanitarios).
Distintos prototipos skuba HEPA! para uso con un solo filtro HEPA (empleados en respiradores sanitarios). Análisis de buena respirabilidad, adecuada hermeticidad y buen ajuste (derecha). El modelo de la izquierda es el primer prototipo realizado para un #skuba escalable industrialmente realizado en colaboración con Suavinex(testeando en diversas máscaras esnórquel del mercado).

En los ensayos de respirabilidad se apreciaba cierta resistencia en la respiración a los pocos minutos de uso del adaptador con la máscara y un filtro HEPA. Con ello, se prepara un modelo para el empleo con dos filtro de HEPA o electroestáticos. Este modelo se prepara con dos conductos que ayuden a canalizar y aumentar la velocidad del aire (en un modelo posterior se descarta su empleo, puesto que no se obtienen mejoras).

Último modelo de los prototipos skuba HEPA
Último modelo de los prototipos skuba HEPA! para uso con un solo filtro HEPA realizados para fabricación con PolyJet en colaboración con AIJU.

En las pruebas y ensayos se determinan y ajustan parámetros, sobretodo en el uso del material más apropiado. Se realiza producción de piezas en PolyJet por parte de AIJU, instituto colaborador en el proyecto, sin conseguir la estanqueidad óptima en los ensayos de hermeticidad (aun así se comparte el modelo, dejando abierto que otro grupo de desarrollo desee continuar con su análisis). Mientras que es con la producción fabricada en polipropileno, PP, donde se obtienen resultados excelentes, resistiendo el autoclave, presentando como ventaja ser un material inerte al igual que en Multijet Fusión empleados para uso médico, descartando así el uso de SLS y el micropolvo generado en ese tipo de producción.


Modelo skuba 2pro para uso de filtros HEPA o electroestáticos realizado en PP
Modelo skuba 2pro para uso de filtros HEPA o electroestáticos realizado en PP (filamento desarrollado por Recreus), excelente ajuste y resistencia mecánica, mantenimiento de las propiedades tras esterilización (tanto físicas como químicas), perfecta hermeticidad y estanqueidad.

Con este modelo, de optimizado diseño y mínimo material (se comparte el modelo en desarrollo, no sin antes recomendar que debe ser fabricado únicamente en polipropileno), se inicia el análisis y testeo del sistema anti-empañamiento (anti-vaho), dado que se pretende alargar lo máximo posible el uso de la máscara por tiempo continuado evitando así que el sanitario deba liberarse demasiadas veces de ella con riesgo de contagio. Se rediseña el acoplamiento a la máscara Easybreath la de Decathlon interiormente consiguiendo un sistema seguro anti-empañamiento.

Después de varias pruebas, se unifica la solución modificando el modelo, además se facilita el montaje sin errores empleando método poca-yoke. Dadas las necesidades de controlar la producción del adaptador en las condiciones de ensayo más fieles posibles, no se va a compartir el modelo final todavía, aunque sí se va a fabricar y DONAR a todo aquel personal sanitario que lo solicite a través de la web de [artefactos] empleando el formulario en la página del proyecto #skuba.

Pese a que recomendamos emplear dos filtros HEPA o electroestáticos en lugar de uno, se propone un modelo para un solo filtro, con las mismas características técnicas que el de dos.


Modelo skuba 1pro para uso con filtro HEPA o electroestático realizado en filamento de PP
Modelo skuba 1pro para uso con filtro HEPA o electroestático realizado en filamento de PP desarrollado por Recreus. Mantiene excelentes propiedades del modelo de dos filtros (ajuste y resistencia mecánica, mantenimiento de las propiedades tras esterilización físicas y químicas, perfecta hermeticidad y estanqueidad).

Es fundamental recordar que todas las tecnologías asistivas que se realizan en [artefactos] son socialmente responsables y sin ánimo de lucro. El equipo sigue trabajando para adaptar, según el tipo de filtro al que tenga acceso el usuario o usuaria a través del uso de la fabricación aditiva y filamentos como el polipropileno.

Además, de los modelos desarrollado para distintas tecnologías de impresión y materiales referenciados, además se han trabajado dos conceptos de skuba para molde industrial en colaboración con la empresa Suavinex. Derivado de ello, se ha desarrollado un modelo transformable (que puede emplearse tanto con 1 o 2 filtros HEPA o electroestáticos) skuba para su escalabilidad industrial mediante el uso de inyección, el cual se procederá a implementar en el caso de que la demanda de adaptadores sea elevada y/o la situación de la pandemia empeore.


Distintos prototipos skuba HEPA
Prototipo skuba INYEC para uso con uno o dos filtros HEPA o electroestáticos para proceso de inyección de plástico en molde metálico, desarrollado en colaboración con el departamento técnico y de fabricación de la empresa Suavinex

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