Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo hệ thống tích hợp khử khuẩn đồ dùng cá nhân tại nơi công cộng
Hiện nay, vi khuẩn và virus vẫn đang là mối đe dọa lớn đối với sức khỏe của con người trên toàn thế giới. Các bệnh lây nhiễm do vi khuẩn và virus đã và đang gây ra nhiều thiệt hại về mặt sức khỏe và kinh tế, đặc biệt là đại dịch Covid-19 đang diễn ra trên toàn cầu. Trên thế giới, Covid-19 đã gây ra hàng triệu ca nhiễm và hàng trăm ngàn ca tử vong. Các bệnh lây nhiễm khác như sốt xuất huyết, viêm não Nhật Bản, viêm gan B và C và lao vẫn đang gây ra những tác động đảng kể đối với sức khỏe của người dân. Vì vậy, việc phòng chống lây nhiễm bằng các biện pháp khử trùng và khử khuẩn đang trở thành một giải pháp quan trọng trong việc đổi phó với các bệnh lây nhiễm này, giúp giảm thiểu tối đa nguy cơ lây nhiễm và đảm bảo an toàn cho sức khỏe cộng đồng.
Hiện nay, vi khuẩn và virus đang là mỏi đe dọa lớn đối với sức khỏe của con người trên toàn thế giới. Các bệnh lây nhiễm do vi khuẩn và virus đã và đang gây ra nhiều thiệt hại về mặt sức khỏe, kinh tế đặc biệt là đại dịch Covid-19 đang diễn ra trên toàn cầu.
Trên thế giới, Covid-19 đã gây ra hàng triệu ca nhiễm và hàng trăm ngàn ca tử vong. Tại Việt Nam, mặc dù đã có những nỗ lực đáng kể trong việc kiểm soát và phòng chống, tuy nhiên vẫn còn tồn tại nguy cơ cao về sự lây lan của Covid-19. Ngoài ra, các bệnh lây nhiễm khác như sốt xuất huyết, viêm não Nhật Bản, viêm gan B và C và lao vẫn đang gây ra những tác động đáng kể đối với sức khỏe của người dân.
Vì vậy, việc sử dụng các thiết bị và công nghệ khử khuẩn có thể giúp giảm thiểu tối đa nguy cơ lây nhiễm và đảm bảo an toàn cho sức khỏe cộng đồng.
Trên thế giới hiện đang có bốn phương pháp khử khuẩn được sử dụng phổ biến. Đó là khử khuẩn bằng khí ozone, khử khuẩn bằng tia UV, khử khuẩn bằng nhiệt và khử khuẩn bằng dung dịch sát khuẩn. Có rất nhiều thiết bị và hệ thống được chế tạo nhằm tiêu diệt vi khuẩn hiệu quả như: hệ thống tích hợp khử trùng tay và đế giày, dép, buồng khử khuẩn quần áo toàn thân cho công nhân,... Các hệ thống, thiết bị trên sử dụng một hoặc kết hợp hai, ba phương pháp trong bốn phương pháp khử khuẩn phố biến kể trên. Để tối ưu hóa khả năng khử khuẩn và giảm thiểu sự lây lan của vi khuẩn và virus, chúng tôi đã tích hợp cả bốn phương pháp khử khuẩn vào thiết bị của mình. Điều này tạo ra một sự sáng tạo và đổi mới vượt trội, mang đến hiệu quả trong việc tiêu diệt nhiều loại vi khuẩn tồn tại ở trong không khi và bề mặt đồ vật thuộc phạm vi khử khuân.
Với mỗi loại vi khuẩn có tính chất và độc lực riêng biệt, việc sử dụng cả bốn phương pháp khử khuẩn đảm bảo hiệu quả khử khuẩn tối ưu nhất. Khả năng kết hợp cả bốn phương pháp giúp đối phó hiệu quả với sự biến đổi và đa dạng của vi khuẩn. Sau khi khảo sát, nghiên cứu và tỉnh toán, nhóm nghiên cứu đã đưa ra một giải pháp khử khuẩn hiệu quả, hỗ trợ trong việc giảm thiểu tối ưu khả năng lây lan của vi khuân, bảo vệ sức khỏe cộng đồng.
MÔ PHỎNG, KIỂM TRA ĐỘ BÊN HỆ KHUNG ĐỠ CỦA HỆ THÔNG
Hệ khung sử dụng các thanh hộp inox 304 kích thước 30x30x4 mm.
Sử dụng phân mêm Solidwork 2019 để tính khối lượng của các bộ phận, sau đó đặt tải trọng lên hệ khung đỡ sơ bộ
Để chắc chắn đảm bảo độ bền cho khung đỡ, ta lấy tải trọng mà hệ khung đỡ phải chịu là: 80 (kg), tương đương 800 (N).
Kiểm tra chuyên vị của hệ khung đỡ
Cho kết quả chuyển vị max theo phương thẳng đứng của hệ khung đỡ là: 0,975mm.
Kiểm tra ứng suất của hệ khung đỡ
Ứng suất lớn nhất hệ khung đỡ có thể chịu được 206 Mpa
Ứng suất lớn nhất hệ khung đỡ đang phải chịu 63 Mpa
Kiểm tra hệ số an toàn hệ khung đỡ
Hệ số an toàn tính toán FOS = 3,3 > 3 thỏa mãn, hợp lý, tiết kiệm được chi phí vật liệu.
KẾT QUẢ
Đã nghiên cứu, thiết kế và chế tạo một hệ thống tích hợp khử khuẩn đồ dùng cá nhân tại nơi công cộng như nhà ga, sân bay, bệnh viện,… với kích thước tổng thể là 900x400x900 mm. Hệ thống sử dụng cơ cấu hệ thanh để mở nắp buồng trên nhằm tối ưu, hạn chế việc tiếp xúc bằng tay khi sử dụng, phòng tránh khả năng lây lan của mầm bệnh.
- Mô phỏng bền hệ thống khung đỡ bằng phần mềm Solidwork 2019 và đạt được kết quả tối ưu khi sử dụng hộp inox 30x30x4 mm.
- Đã xây dựng biểu đồ hoạt động, sơ đồ hoạt động, chu trình sử dụng của hệ thống nhằm đơn giản hóa trong việc sử dụng hệ thống đối với người dùng.
Trong thời gian tới, nhóm nghiên cứu sẽ tập trung vào cải tiến hệ thống theo hướng ứng dụng công nghệ thông tin, dùng trí tuệ nhân tạo AI vào việc tự động hóa quá trình khử khuẩn, giúp quá trình khử khuẩn trở nên tự động và không cần thao tác thủ công, nhằm hạn chế tối ưu khả năng lây lan virus, vi khuẩn qua con đường tiếp xúc.
KẾT LUẬN
Có thể nói rằng với thời đại hiện nay, sức khỏe con người được đặt lên hàng đầu. Một trong số các tác nhân gây bệnh cho con người đáng báo động đó là virus, vi khuẩn.
Hệ thống tích hợp khử khuẩn đồ dùng cá nhân là một giải pháp hiệu quả để phòng ngừa vi khuẩn, virus và các tác nhân gây bệnh khác trong không khí và trên bề mặt đồ dùng với khả năng khử khuẩn bằng bốn phương pháp phổ biến hiện nay.
Với sự kết hợp của cả bốn phương pháp này, hệ thống tích hợp khử khuẩn đồ dùng cá nhân tại nhà ga, sân bay, bệnh viện,... đem lại hiệu quả tối đa trong việc phòng tránh các vi khuẩn và virus, giúp giảm thiểu nguy cơ lây nhiễm và bảo vệ sức khỏe cho cộng đồng.
Tạp chí Cơ khí Việt Nam Số 314, tháng 4 năm 2024