Респираторная система Михаэля Почепского
ЛЮДИ
ФОТО НА ОБЛОЖКЕ: Алексей Андреев
Автор статьи: Вероника Сорин
Гостевой автор
Лайф стратег, психолог. Вероника работает на основе нейропсихологии, телесно ориентированной и нарративной терапии.
Загрязнение воздуха в настоящее время считается самой большой угрозой здоровью всему живому. Эта тема широко обсуждается, и потому остро стоит вопрос по ее решению.
Пандемия также заставила обратить внимание многие компании на разработку новых индивидуальных средств защиты наших органов дыхания, и поэтому, когда я прочла новость о молодом ученом из Нижнего Новгорода, создающем респиратор нового поколения, пройти мимо этого события мы в редакции nnstories не смогли.
Встреча с Михаэлем состоялась в большом коворкинг пространстве Share, где молодые таланты, предприниматели, стартапы находят свою точку роста, место где можно начать работать в комфортных условиях.
Михаэль Почепский окончил биологический факультет ННГУ по специальности "Молекулярная биология" и магистратуру по направлению "Медицинская химия", но его путь инноватора начался намного раньше.
Уже в 10 лет он начал ставить свои первые, пока еще детские эксперименты, после того, как дедушка подарил ему микроскоп. Страсть, тяга к созданию чего-то нового у Михаэля оказалась буквально в крови, его дедушка автор многих изобретений внедренных в сфере автоматизации пищевых производств.
Сегодня ученый стоит буквально в одном шаге от создания полностью рабочей модели респиратора, который решает проблему холодовой адаптации и направлен на поддержание жизнедеятельности в экстремальных условиях.
- Вероника СоринМихаэль, буквально на прошлой неделе я везде читала новость о том, что вы создали термореспиратор, расскажите поподробнее, что это такое, и как к вам пришла эта идея?
- Алексей АндреевНа самом деле, если быть точным, то это не просто термореспиратор, это респираторная система. Ключевой новаторский подход состоит в том, что маска позволяет поддерживать комфортную температуру вдыхаемого воздуха (в районе +20, +25 градусов) даже если на улице – 80.
Идея подобной системы пришла мне много лет назад, в 2015, когда мы с другом отправились в зимний поход. Как раз в то время была волна популярности экстремальных походов. Помимо погодных условий, не самой комфортной температуры в -20, мы поехали без палаток, только минимум снаряжения и наши навыки. Задача была продержаться сутки. На холоде силы таят быстро, и весь день был буквально расписан по минутам.
В силу профессиональной привычки я сразу стал подмечать то, как мой организм ведет себя в условиях повышенной нагрузки. И одно из важных наблюдений, которые я вынес, была реакция на холодный воздух. Дело в том, что именно температура вдыхаемого воздуха является одним из основных триггеров запускающих реакцию организма на холод. Даже если мы тепло одеты, вдыхая холодный воздух, наш метаболизм переключается на режим усиленной теплопродукции. Получается, что не сохранение тепла (надеть побольше слоев одежды) играет главную роль, а физические параметры вдыхаемого воздуха.
В силу профессиональной привычки я сразу стал подмечать то, как мой организм ведет себя в условиях повышенной нагрузки. И одно из важных наблюдений, которые я вынес, была реакция на холодный воздух. Дело в том, что именно температура вдыхаемого воздуха является одним из основных триггеров запускающих реакцию организма на холод. Даже если мы тепло одеты, вдыхая холодный воздух, наш метаболизм переключается на режим усиленной теплопродукции. Получается, что не сохранение тепла (надеть побольше слоев одежды) играет главную роль, а физические параметры вдыхаемого воздуха.
После похода я погрузился в изучении этой темы и неожиданно для себя обнаружил, что в этой сфере нет устройства, кардинально помогающего решить эту задачу. Нам предлагают различные куртки с инновационным утеплителем, термобелье, но на фактор дыхания не обращают внимание. Тогда я и загорелся создать подобный респиратор. Помимо возможности нагревать холодный воздух, я сразу озаботился и возможностью его очищения, поэтому маска оснащена специально разработанным фильтром, который обеспечивает защиту от биологических агентов и некоторых газов. Также для комфортного дыхания система оснащена дополнительными средствами, которые помогают поддерживать комфортный микроклимат.
- Вероника СоринВсе это звучит потрясающе и даже немного фантастично. Расскажите, как именно ваша система нагревает воздух до комфортной температуры, и как долго, и в каких условиях она может работать?
- Алексей АндреевВ первую очередь, стоит подчеркнуть, что сама система является следствием иного взгляда на холодовую адаптацию в теории физиологии дыхания. Были проведены исследования, которые позволили переработать подход в вопросе реакции организма на низкие температуры.
- Вероника СоринТо есть можно сказать, что вы взглянули на проблему холода с совершенно нового ракурса, поставив во главу угла не аспект, насколько тепло нашему телу, а на сколько теплый воздух попадает в наши легкие?
- Алексей АндреевДа, в некотором роде, можно и так сказать.
Чтобы организм мог ощущать комфорт, нужно поддерживать значения таких параметров, как температура, влажность и скорость движения воздуха в определенных пределах. Создание термореспираторной системы требовало учитывать эти переменные.
С технической точки зрения я решил опираться на простые и апробированные временем решения, благодаря которым мы способны вернуть человеку до 50% энергии, которую он теряет в холодной среде.
Система состоит из компактного блока питания, он непосредственно соединен с маской. В маске есть нагревательный элемент и блок контролирующий температуру. Помимо банально уровня нагрева, учтено множество других факторов, как, например, скорость ветра, осадки, влажность. Не оставили без внимания и проблему загрязнения воздуха.
С технической точки зрения я решил опираться на простые и апробированные временем решения, благодаря которым мы способны вернуть человеку до 50% энергии, которую он теряет в холодной среде.
Система состоит из компактного блока питания, он непосредственно соединен с маской. В маске есть нагревательный элемент и блок контролирующий температуру. Помимо банально уровня нагрева, учтено множество других факторов, как, например, скорость ветра, осадки, влажность. Не оставили без внимания и проблему загрязнения воздуха.
- Вероника СоринКак долго может работать ваша система от блока питания?
- Алексей АндреевМы делали расчет рабочего режима при условии внешней температуры в -80, которая была зафиксирована в Антарктиде, и в этом случае система работает в районе 3 часов.
Также мы разработали 3 вида масок – от облегченного для бытового использования, до утяжеленного, для спецработ в экстремальных условиях. Подобная комплектация была разработана для поисково-спасетельных операций, МЧС и других служащих которым приходиться выполнять свою работу при низких температурах.
У нас есть разработанное руководство пользователя, где написано, как лучше использовать прибор, и как экономить, так, чтобы максимально продлить срок работы.
У нас есть разработанное руководство пользователя, где написано, как лучше использовать прибор, и как экономить, так, чтобы максимально продлить срок работы.
Еще одной важной составляющей стала эргономика.
Я думаю, многие, столкнулись во время пандемии с дискомфортом при длительном ношении масок. Как правило, вся нагрузка у СИЗ оснащенных системой фильтров идет на носогубную область. Именно там возникает сдавливание тканей лица.
Когда мы говорим о длительном времяпрепровождении в маске, вопрос того, как она прилегает к лицу, насколько вам комфортно в ней, играет не меньшую роль, чем остальные параметры. Поэтому я уделял особое внимание распределению веса, как будет крепиться и держаться маска во время эксплуатации. Для этого пришлось полностью пересмотреть геометрию, так как для термореспиратора стандартные решения не подходили.
Я думаю, многие, столкнулись во время пандемии с дискомфортом при длительном ношении масок. Как правило, вся нагрузка у СИЗ оснащенных системой фильтров идет на носогубную область. Именно там возникает сдавливание тканей лица.
Когда мы говорим о длительном времяпрепровождении в маске, вопрос того, как она прилегает к лицу, насколько вам комфортно в ней, играет не меньшую роль, чем остальные параметры. Поэтому я уделял особое внимание распределению веса, как будет крепиться и держаться маска во время эксплуатации. Для этого пришлось полностью пересмотреть геометрию, так как для термореспиратора стандартные решения не подходили.
- Вероника СоринКстати, о весе, насколько тяжелая будет маска?
- Алексей АндреевВсе зависит от комплектации, самая легкая версия до 100гр, самая тяжелая до 200гр.
Самая легкая версия может так же использоваться для профилактики респираторных заболеваний, в том числе у нас есть функция для облегчения дыхания людей с астмой. На сегодняшний момент с данными весовыми характеристиками это значительно легче, чем респираторы для промышленных производств, при выполнении схожих функций.
- Вероника СоринВы упомянули о фильтре в вашей системе. Что это за фильтр, и насколько он эффективен?
- Алексей АндреевДействительно, разработка системы фильтрации - это вторая большая часть работы. Фильтры, которые мы обычно используем, основаны на принципе заменяемости, отработал – выкинули. Мы создавали фильтр на основе международных экологических требований.
Для моей респираторной системы я использовал модель динамического фильтра. Проще говоря, когда элемент исчерпал свой ресурс, его можно было вернуть нам взамен нового, а старый мы смогли бы обновить и вновь использовать. Такой фильтр должен был быть компактным, легким и частично работать от естественного источника энергии.
- Вероника СоринВ общем, можно сказать, что перед вами стояла задачка со звездочкой.
- Алексей АндреевДа, действительно, это был серьезный фронт работы, и в решении такой задачи я решил использовать принцип фотокатализа. Это явление ускорения химической реакции под действием света.
Если говорить про конденсат, который может образовываться при дыхании, то здесь мы тоже использовали простое, но эффективное решение в виде кулера и особой геометрии расположения дыхательных отверстий. На сегодняшний момент наш фильтр справляется как с крупнодисперсными частицами, так и эффективен при мелкодисперсной взвеси, биологических агентах, некоторых газах, и его срок службы без потери свойств, составляет 1 год.
- Вероника СоринЗдорово, что в вопросе замены фильтров вы используйте принцип устойчивого развития. Но что касается всей остальной респираторной системы? Что условно с ней произойдет, если она окажется на свалке?
- Алексей АндреевСама маска - составная конструкция, в ней много разных элементов, но каждый элемент в отдельности можно сдать на переработку.
Безусловно, если вы просто выбросите маску на улицу, то она не разложиться чудесным образом. В рамках системы лояльности мы продумали возможность сдачи старой маски, которая по какой-либо причине уже больше не может функционировать. Уже далее маска будет разбираться на части, пригодные к дальнейшей переработке.
- Вероника СоринСуществует ли на данный момент MVP, и как дорого в конечном итоге будет стоит подобная респираторная система? И скоро ли мы сможем купить ее?
- Алексей АндреевБлагодаря полученному гранту по программе «Умник» мы близко к версии 1,0. Мы получаем все необходимые патенты и сертификаты, чтобы можно было ее презентовать заказчикам и инвесторам. В вопросе цены пока предварительный расчет составляет от 7000 до 11000 рублей за разные комплектации.
Гарантированный срок службы 2 года. Выйти на прямые продажи мы хотели бы к следующему холодному сезону.
- Вероника СоринВаш проект можно смело назвать революционным, но когда создаешь что-то новое, часто сталкиваешься с немалыми сложностями. Поделитесь своей историей, с какими проблемами или лихими поворотами судьбы вам пришлось столкнуться?
- Алексей АндреевКогда мне пришла в голову эта идея, то я начал погружаться во все процессы создания. Для меня это был своеобразный вызов самому себе.