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才华横溢的工程师创造出高效的空气消毒设备

Paul Byrne开发的Viralink® 可以直接去除空气中的病原体和SARS-CoV-2 病毒,有效率高达99.9999% (Log6)。"你每一口呼吸的空气都经过消毒......远离新冠保持健康"。

Paul Byrne 是一位特许机械设备工程师和美国国家航空航天局的前工程设计顾问。他开发了一个多功能设备,可以清除室内空气中诸如 SARS-CoV-2 之类的病毒。

最新消息:Viralink 可以直接消除 SARS-CoV-2 病毒。波士顿大学完成了设备的实验室测试,最终发现紫外线辐射对 SARS-CoV-2 病毒的破坏率达到了99.9999%,即达到 Log6 的有效率。

下面是我们对 Byrne 先生的采访,他将介绍 VIRALINK® 的设计过程、如何做出第一个功能性原型机,以及该设备推出市场的计划。

设备的研发工作在新冠爆发的时候就开始了

Xometry(下文简称为X): 这一切是怎么开始的呢?

Paul Byrne(下文简称为PB): 2020年1月,由于 SARS-CoV-2 病毒感染,导致新冠肺炎(COVID-19)在全球爆发并大流行。我决定研究一下,看看有没有什么方法能够帮助降低这种大型流行病毒的影响。

我最开始研究的是浸入式机械呼吸机。但我很快意识到,呼吸机只能治疗已经被感染了的病人,这太晚了,并不是流行病预防措施。于是我就转向研究是否能够通过紫外线辐射来杀菌消毒,清除空气中的病原体。成果就是目前一系列的 VIRALINK-UVC300A/E 空气消毒机产品。

用紫外线完成室内消毒

X: 能否请您介绍一下 VIRALINK 背后的基本原理?

PB: 由于地球有大气层进行紫外线屏蔽,所以从来没有任何生物或病原体进化出对紫外线的防护能力;因而所有生物从 DNA 水平来说,都很容易被紫外线破坏。这是众所周知的事实,所以紫外线在很多地方都有应用,比如大量用于医院的室内消毒。但这个应用方法有两大缺点:

  • 皮肤直接暴露在紫外线下非常危险。所以打开紫外线灯时,人不能待在同一个空间里。
  • 即使这种紫外线灯能有效摧毁在灯下区域的病毒,但是病毒仍然可能残留在房间角落以及其他不容易被照到的地方。

我开始寻找一种新的方法来消除空气中的病毒,这就是 Viralink 的想法起源。它从房间里吸入空气,然后让空气经过接近紫外线的长辐射区,摧毁病毒(只要“剂量”足够大),然后将经过处理的空气再次释放回房间内。

Viralink 的空气处理腔构造

当你只需要雇佣一个我时,为什么要请四个工程师呢?

X: 您的职业生涯非常有趣:既是一个机械工程师,又曾经为美国的国家航空航天局项目工作,同时还在攻读核反应堆领域的博士学位。不如您说说要发明 Viralink 需要用到的专业知识吧?

PB: 首先,你需要了解这个设计原理相关的生物学和技术,也需要机械工程方面的专业知识来构造机器的结构,需要模拟和数字电子技术知识来构造控制器和电路板,还需要一定编程和操作系统的知识来使其运作。由于我必须自己设计电路板,我还用到了 PCB CAD 系统……当然还得找到一个好的制造公司来提供需要的零件。

X: 那么,你是有一个专业的团队来完成这些事情吗?

PB: 没有团队,就我自己一个人。

X: 哇哦!这也太了不起了!

PB: 我还开发了公司的网站。我是 NASA 的顾问工程师,我的口号是“当你只需要雇佣一个我时,为什么要请四个工程师呢?”

Viralink 的主控制器

安全且无声

X: 市场上有没有类似的产品?

PB: 没有,几乎所有我见过的产品都是把室内环境直接暴露在紫外线下的。这对我们的眼睛和皮肤都有危险。市场上没有任何设备能像 Viralink 那样既能消灭病毒,也没有紫外线泄露风险—— Viralink 是很安全的。

X: 它的声音大吗?

PB: 不,它非常安静,工作时声音只有约45分贝。系统还带有不同强度的编程设定,比如说,学校上课前一小时可以选择强风力模式来多处理空气几次; 当开始上课了,则可以选择把风力调低,这样运行的分贝也会降低,但此时消毒模块会增强紫外线辐射强度来保证消毒效果。

Viralink 的模式选择屏幕

X: 很明显,这个设备在医院和教室里都非常有用。

PB: 不仅仅在这些地方,Viralink 适用于任意一个房间……地球上有多少室内空间呢?它可以用在医院、学校、办公室,任何有人呼吸的空间里,甚至是火车车厢或公共汽车里。

X: 它有空间的尺寸限制吗?

PB: 它的运作区域是可以调整的,基本上适用于所有空间尺寸,甚至大到像机场那样的空间都可以。我们谈论空间尺寸,计算的是需要多少的紫外线能量来覆盖这个环境。你需要在系统能量和希望能有效处理的空气量中进行权衡。

未来计划

X: 您准备把这款产品推向大众市场吗?

PB: 是的,正有此意。我总是站在投资者的角度思考问题。我把投资者可能想问的问题答案都放在一起:“这东西如何运作?”、“它能不能大规模制造?”、“电子装置能工作吗?”、“怎么获得定制的部件?”等。我有点小担心的是,假如我和某个学校或者社区合作,他们订购了1000台 Viralink, 会因为我没有资源来迅速生产所有的零部件,就丢了这张订单。然而,幸运的是我找到了 Xometry —— Xometry 证明了我可以按需生产各种让人惊叹的零件。我对收到的零件质量印象很深, 有 Xometry 作为我的供应商,我们已经准备好进行大规模生产了。

用 Xometry 提供的定制部件组装的部件之一

X: 这种设备需要特殊的许可吗?

PB: 有人告诉我如果是医疗系统用的设备应该有严格的要求,但你看这就是一个风扇和一盏灯而已。在一个房间里开关一盏灯,需要多少认证呢?对专业认证最重要的考虑因素是,这个内部的紫外线辐射是否有泄露风险?而这台设备用户可接触的位置均无高电压,所以是完全安全的。

alink® 是已在英国和美国申请专利的注册商标。

超乎想象的精确度

X: 能分享一下使用 Xometry 的感受吗?

PB: 找到一个有能力的供应商是我的核心需求,我四处寻找后发现 Xometry能满足我的一切要求,但我无法相信他们能以如此有性价比的价格生产出来我需要的所有零部件。当我一月份收到第一批零件时,我还有点不敢打开箱子——因为如果它们质量不好我就没有别的选择和办法了。但当我检验这些零件时,它们质量超高、无比精确!使用 Xometry 的体验非常美好,我不再担心质量问题。我完成了工程师的工作,你们完成了作为供应商的工作。我们携手合作应对可怕的新冠大流行。

X: 假如有人明天要订购 VIRALINK,您是否已经可以开始供货了?

PB: 多亏了 Xometry 可以快速生产我所要求、任何数量的CNC加工零件和钣金加工零件。我这里已经有几台测试机可以给客户试用,我们可以在 4-6 周内提供大量的正式设备。这些设备现在就需要推出市场,可是很不幸的是,新冠大流行不会消失。

产品名称与规格

我们的产品都已经完成了命名:VIRALINK 型号包括 U300A,B,C,D,E,这些字母表示紫外线辐射强度。所有型号都能达到出色的、每平方厘米超过 5,000,000µj 的辐射强度密度通量(IDF),在消灭病原体方面达到了 Log6 的效率(99.9999%)。

尽管我们研究到的最强病原体需要IDF 达到每平方厘米 800,000µj,但这些设备能够绰绰有余地应对目前新冠大流行中的消杀需求情况。

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Xometry 是世界领先的按需制造平台,我们拥有庞大的制造网络及能力。客户可以在线上轻松获取即时且极具性价比的报价。我们庞大的制造网络在全球拥有10,000多家制造商,能够在最短的交付时间内完成生产。强大的制造能力覆盖多种加工工艺: CNC 加工3D 打印钣金加工注塑成型等均能提供。Xometry 深受客户信任,来自各行各业的实力品牌选择了我们,包括如宝马、博世等财富100强的公司。我们可以制作任何东西,从一件原型件到十万个零件的批量生产都能满足,期待与您的合作!

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