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 Сорин
Михаэль, 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 Андреев
На 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 Сорин
Все 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 Андреев
В 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 Сорин
То 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 Андреев
Да, 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 Сорин
Как долго может работать ваша система от блока питания?
Алексей Андреев
Мы 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 Сорин
Кстати, о весе, насколько тяжелая будет маска?
Алексей Андреев
Все 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 Сорин
Вы упомянули о фильтре в вашей системе. Что это за фильтр, и насколько он эффективен?
Алексей Андреев
Действительно, 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 Сорин
В общем, можно сказать, что перед вами стояла задачка со звездочкой.
Алексей Андреев
Да, 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 Сорин
Здорово, 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 Андреев
Сама 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 Сорин
Существует ли на данный момент MVP, и как дорого в конечном итоге будет стоит подобная респираторная система? И скоро ли мы сможем купить ее?
Алексей Андреев
Благодаря 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 Сорин
Ваш 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 Андреев
Когда мне пришла в голову эта идея, то я начал погружаться во все процессы создания. Для меня это был своеобразный вызов самому себе.
1
Финансирование
Конечно, одна из первых задач, с которой сталкиваешься сразу - это финансирование. Но я верил в свой проект, поэтому на первоначальный капитал были личные средства. Для меня это своеобразный тест на уверенность. Если ты готов рискнуть своими деньгами, значит, ты будешь выкладываться по полной, значит, твоя идея что-то стоит. Впоследствии я принял участие и выиграл грант в рамках программы Фонда содействия инновациям "Умник".
2
Производство MVP
Следующий этап - это производство MVP, и тут так же пришлось столкнуться со своими нюансами. Первоначально мне хотелось сосредоточить все этапы производства комплектующих в Нижнем и Нижегородской области, но, к сожалению, реальность оказалось такова, что далеко не все даже довольно простые элементы можно было заказать у местных производителей. Пришлось расширять географию и некоторые закупки совершать в Китае.
Вероника Сорин
Вы молодой ученый, человек, который как никто понимает, нужны современной науки. Чего, на ваш взгляд, сегодня ей не хватает?
Алексей Андреев
Опираясь на свой опыт, можно сказать, что требуется масштабное переоборудование самих лабораторий, на уровне организации помещений, где можно проводить исследования.
Там же, где стоит новое дорогое оборудование приходиться долго ожидать своей очереди, чтобы провести на нем свои опыты или расчеты. Другая проблема, что сами выпускники университетов не видят зачастую для себя перспектив науки. Многие считают, что гранты и деньги, которые выделяются - это деньги «для своих», но на самом деле это не так. Да, это не супер-легко, и нужен первоначальный набор навыков, чтобы подать заявку, но это не невозможно. К примеру, фонд содействия инновациям выделил средства на поддержку 1000 идей.
Если говорить практически, то человеку, который проходит через все стадии, привлечения средств, разработку, приходиться сталкиваться со многими сложностями, и требуется немало моральных сил и умения доказать жизнеспособность своего проекта. Финансирование может быть не только от государственных и полугосударственных инвесторов, но и от частных компаний. Другая проблема, что частные инвесторы в России пока занимают больше позицию управленцев, осознавая риски, они хотят контролировать все процессы там, где нужно доверять, чтобы стартап мог расти и быть успешным.
В любом случае, мы сейчас сдвигаемся с точки 0 в сфере инноваций, поэтому такие инициативы как инкубаторы стартапов, гранты, фонды содействия сейчас необходимы, и позволяют поднять уровень доверия у молодых ученых.
Если говорить практически, то человеку, который проходит через все стадии, привлечения средств, разработку, приходиться сталкиваться со многими сложностями, и требуется немало моральных сил и умения доказать жизнеспособность своего проекта. Финансирование может быть не только от государственных и полугосударственных инвесторов, но и от частных компаний. Другая проблема, что частные инвесторы в России пока занимают больше позицию управленцев, осознавая риски, они хотят контролировать все процессы там, где нужно доверять, чтобы стартап мог расти и быть успешным.
В любом случае, мы сейчас сдвигаемся с точки 0 в сфере инноваций, поэтому такие инициативы как инкубаторы стартапов, гранты, фонды содействия сейчас необходимы, и позволяют поднять уровень доверия у молодых ученых.
Вероника Сорин
Есть ли у вас любимая фраза или афоризм?
Алексей Андреев
Вспомнил сейчас фразу одного из западных стартаперов. Она немного нецензурная.
Даже если ваше первая идея совершенно "никакая", пусть она такой и остается, главное начните делать. Потом будет идея получше, потом еще лучше. Вы должны просто делать.
Вероника Сорин
Какие книги или книгу вы бы порекомендовали?
Алексей Андреев
Тем, кто занимается биологией или интересна эта область, могу порекомендовать книгу Харгиттаи И. «Бседеы с корифеями биохимии и медицинской химии».
Там можно проследить реальную логику нобелевских лауреатов, взглянуть на них не в романтическом аспекте, а увидеть живых людей. Какие у них в действительности мысли, проблемы, как они живут в принципе. Первый, кто там присутствует - Джеймс Уотсон. Он говорит о том, что люди лучше работают, когда работают сами на себя.
