Projecto da UM visa fabricar localmente respiradores N95

Jul 06, 2023

Um projeto liderado pela Universidade de Michigan visa atender às necessidades médicas de respiradores N95 após uma escassez no início da pandemia de COVID-19 e pode levar a uma “plataforma de inovações” em materiais e designs das máscaras.

O projeto, co-liderado por Albert Shih, professor do departamento de engenharia mecânica, visa criar duas máquinas modulares fabricadas nos EUA para fabricar as máscaras localmente.

Uma camada intermediária de máscaras N95 é feita de um material de filtração plástico não tecido fundido que é carregado eletrostaticamente e pode impedir partículas de aerossol do tamanho de vírus. A camada estava em falta durante a pandemia e o fornecimento mundial é fabricado por grandes máquinas fabricadas principalmente na China e na Alemanha, disse Shih.

“Apenas dois países podem fabricar estas máquinas grandes agora”, disse Shih. "Enfatizamos... a produção local, por isso nossas máquinas são menores e com design mais modular."

As resinas necessárias para produzir os filtros das máscaras não são fabricadas nos Estados Unidos, disse Brian Love, professor do Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais e Engenharia Biomédica da UM.

“Fabricamos muitos não-tecidos coletivamente nos EUA”, disse Love. “Há uma variedade dessas resinas que são produzidas, mas muitas delas não possuem o aditivo para funcionar como um filtro atraente baseado em carga. Se tivermos a capacidade da máquina aqui, poderemos formular nossas próprias resinas para fazer camadas não tecidas que reproduzam o que está sendo usado nas máscaras atualmente.”

A pandemia estimulou inovações no design e nos materiais das máscaras, mas estas devem ter capacidades de fabrico para terem impacto na saúde das pessoas, disse Shih. Seu laboratório está trabalhando com empresas de máquinas sediadas nos EUA para projetar e construir as máquinas que fabricam o N95.

"Estamos essencialmente usando o design existente do material existente para provar que podemos fazer isso em uma máquina pequena para produção localizada", disse Shih.

Os respiradores cirúrgicos N95, um subconjunto dos N95, foram inicialmente procurados pelos profissionais de saúde para limitar a exposição à COVID-19, de acordo com os Centros de Controle e Prevenção de Doenças. Os Estados Unidos encontraram uma escassez crítica de equipamentos de proteção individual, ou EPI, incluindo respiradores, no início da pandemia. A Food and Drug Administration anunciou no verão passado que a procura nos ambientes de cuidados de saúde já não excedia a procura.

Assim que a máquina for construída, o laboratório de Shih irá primeiro testá-la para ver se ela pode criar máscaras N95 usando o material e design fundidos atuais. Eles podem então começar a experimentar novos designs e materiais de máscaras que possam permitir melhor filtragem, conforto e vedação ao redor do rosto, disse Shih.

As máquinas poderiam ser “uma plataforma para inovações” em novos materiais e designs de máscaras N95, especialmente para profissionais de saúde, disse Shih.

“A fase dois é onde as inovações dos novos materiais e os novos designs se unirão para serem competitivos”, disse ele.

Mudar a filtragem nas máscaras N95 é caro devido às grandes máquinas usadas atualmente, disse Shih. Ainda não está claro quanto custará fabricar máscaras N95 com a nova máquina, mas o objetivo é ser competitivo em termos de custos, disse Shih.

O projeto poderia ser uma medida de segurança preventiva no caso de futuras pandemias envolvendo vírus transportados pelo ar, quando provavelmente serão necessárias máscaras N95, disse Love.

“Ter apenas um único produtor nos EUA que fabricasse materiais de máscara apropriados já seria um grande passo para basicamente minimizar os problemas de amplificação que podem advir de interrupções na cadeia de abastecimento”, disse Love.

O projeto recebeu US$ 3 milhões em financiamento do American Rescue Plan Act, e dois fabricantes sediados na Flórida estão trabalhando na construção das máquinas. está construindo a máquina fundida enquanto a DemeTECH Corporation está construindo a máquina de montagem N95. A máquina de montagem integrará a máquina fundida de Hill neste verão e Shih espera transferir e configurar o sistema de produção N95 em Michigan até o final de 2023.