ข่าว

นวัตกรรมหน้ากาก MasquraX เพื่อการดับไฟป่า และทางการแพทย์

19 เมษายน 2563

ศูนย์สื่อสารองค์กรและนักศึกษาเก่าสัมพันธ์

MasquraX เป็น นวัตกรรมหน้ากาก positive pressure mask หรือ หน้ากากความดันบวก พัฒนาขึ้นมาเพื่อช่วยเหลือผู้ดับไฟป่าโดยเฉพาะ และเพื่อแพทย์ให้สามารถนำไปใช้จริงได้อย่างมีประสิทธิภาพ

นวัตกรรมหน้ากาก MasquraX ไม่ใช่เพียงหน้ากากเพื่อการดับไฟป่าเท่านั้น ยังพัฒนาต่อยอดนวัตกรรมสำหรับส่งต่อให้แพทย์ใช้ได้อีกด้วย ซึ่งขณะนี้มีโรงพยาบาลแจ้งความจำนงค์แล้ว 4-5 โรงพยาบาล

อาจารย์ ดร.ว่าน วิริยา ผู้ช่วยหัวหน้าศูนย์วิจัยวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ กล่าวว่า ศูนย์วิจัยได้ทำงานด้านหมอกควันมาตั้งแต่แรกแล้ว โดยเมื่อ 2-3 ปีก่อน ได้แจกหน้ากากให้แก่ชาวบ้านดับไฟป่าประมาณแสนกว่าชิ้น เสียงที่สะท้อนกลับมาคือ หน้ากากมีประสิทธิภาพไม่เพียงพอ หน้ากากอึดอัดเกินไป ไม่สะดวกต่อการทำงาน ทางศูนย์จึงทำการค้นคว้าข้อมูลว่ามีหน้ากากชนิดใดที่พอจะทดแทนได้ เหมาะสมต่อพื้นที่เสี่ยง จึงเจอ positive pressure mask ที่สามารถทดแทนได้ และทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

เป้าหมายแรกสุด คือ จะทำอย่างไรให้ผู้ดับไฟป่าทำงานได้สะดวก ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ปัจจุบันมีหลายเคสที่ผู้ดับไฟป่าเสียชีวิตจากไฟครอก อย่างปี 2563 นี้ 4-5 คนไปแล้ว เราอยากให้อำนวยความสะดวกผู้ดับไฟป่า เขาเสียสละเวลา เสียสละกำลังแล้ว เขาน่าจะมีอะไรที่สามารถปกป้องเขาได้บางส่วน และสามารถทำให้การปฏิบัติงานของเขาเป็นไปได้ด้วยดี

เรื่องที่ศูนย์ไม่ได้คาดมาก่อน คือ การทำงานของหมอในโรงพยาบาล รับมือโควิด 19 คนไข้ยังอยู่ในระดับที่สามารถที่จะรองรับได้ แต่อีก 1-2 อาทิตย์ หรือ 1 เดือน ผู้ป่วยจะมากขึ้น ดังนั้น หมอจึงต้องมีเครื่องพวกนี้ให้มากขึ้นกว่าเดิม เราจึงพัฒนาให้หน้ากากนี้สามารถรองรับการทำงานของแพทย์ได้อีกด้วย

ทำความรู้จักกับ positive pressure mask

positive pressure mask หรือ หน้ากากความดันบวก ทำงานโดยกรองอากาศที่เข้ามาให้บริสุทธิ์ก่อน แล้วจึงนำอากาศที่กรองแล้วนั้น เข้าสู่ตัวหน้ากาก เมื่อในหน้ากากมีอากาศที่บริสุทธิ์ ก็จะดันลมออก ทำให้ความดันภายในหน้ากากเป็นบวก ดันทุกอย่างที่จะเข้าหาผู้ใส่ออกไป เช่น การเผาจะมีคาร์บอนไดออกไซด์ออกมาสูงไหลเข้ามาในหน้ากาก หากใส่หน้ากากไม่แนบชิดพอ ก็จะเข้าสู่ระบบการหายใจได้ เราจึงใช้ระบบนี้เพื่อไล่มันออกไป ไม่ให้เข้าสู่ระบบหายใจของผู้ดับไฟได้

MasquraX ได้พัฒนาโดยปรับให้น้ำหนักเบาขึ้น เหมาะสมต่อการใช้งานมากขึ้น โดยตัวหน้ากากได้มีการทดสอบการกรองฝุ่นละออง pm 2.5 ปรากฏว่า ลดลงได้ถึงประมาณ 95-99 เปอร์เซ็นต์

รุ่นแรกๆ มีน้ำหนักจะค่อนข้างสูงพอสมควร เนื่องด้วยมีแนวคิดเพียงแค่ อยากให้แบตเตอรี่ใช้ได้ยาวนาน ด้วยพัดลมเป็นตัวใหญ่จึงจำเป็นต้องใช้ปริมาณแบตเตอรี่ที่ค่อนข้างใหญ่ด้วย ทำให้ค่อนข้างหนักพอสมควร คืออยู่ที่ประมาณ 1 กิโลกรัม โดยให้ผูกห้อยไว้ที่บริเวณเอว ทำให้สายท่อที่ใช้เชื่อมระหว่างตัวพัดลมและแผ่นกรองกับตัวหน้ากากมีความยาวพอสมควร จึงทำให้แรงส่งของอากาศสู่หน้ากากนั้นดรอปลง ซึ่งเป็นข้อเสียที่พบทำให้ต้องพัฒนาให้ดีขึ้น

รุ่นใหม่ ได้มีการลดน้ำหนักของตัวแบตเตอรี่ลง โดยหันมาใช้เป็นพาวเวอร์แบงก์ หรือ แบตเตอรี่แบบพกพาแทน ซึ่งมีน้ำหนักที่เบากว่า ในปัจจุบันน้ำหนักตัวกรองฝุ่นจึงลดลงมาอยู่ที่ 300-500 กรัม ลดลงจากรุ่นแรกลงครึ่งหนึ่ง นอกจากนี้ยังพัฒนาให้พกพาและใช้งานสะดวกขึ้น โดยแทนที่จะนำมาห้อยที่เอวเช่นรุ่นแรก ก็นำมาสะพายหลังแทน ด้วยความที่น้ำหนักเบาลงจึงทำให้สามารถสะพายหลังได้ ทำคล้ายกระเป๋าแคมปิ้งเล็กๆ หรือจะเป็นผูกที่บริเวณแขนก็ได้ สายท่อส่งจะได้สั้นลง แรงลมที่ส่งก็จะแรงดี

ตัวที่พัฒนาใหม่นี้สามารถใช้งานได้ต่อเนื่องยาวนานเฉกเช่นเดียวกับตอนที่ใช้แบตเตอรี่ก้อนใหญ่ แถมยังสะดวก หากระหว่างใช้งานเกิดหมดไฟ ก็สามารถเปลี่ยนเป็นแบตเตอรี่สำรองได้

ระบบการทำงานของ MasquraX

– ระบบการกรองอากาศ มีตัวฟิลเตอร์ที่เป็นแผ่นกรองหลายระดับ อาทิ กรองฝุ่นหยาบ กรองฝุ่นละเอียด สุดท้ายจะเป็น hepa ที่กรองฝุ่นละเอียดที่ต่ำกว่า pm 2.5 นั่นก็คือ 0.3 ไมครอน ได้ 95 เปอร์เซ็นต์

– อากาศที่กรองเสร็จเรียบร้อยจะเข้าสู่ระบบท่อเพื่อส่งต่อไปยังหน้ากาก

– หน้ากาก จะเป็นตัวรับอากาศที่บริสุทธิ์ที่ผ่านการกรองเรียบร้อยแล้วเข้าไปในระบบการหายใจของมนุษย์

MasquraX ได้รับการสนับสนุนจาก คณะทำงานด้านวิชาการเพื่อสนับสนุนการแก้ไขปัญหาหมอกควันภาคเหนือ มช. ศูนย์วิจัยวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม และ คณะวิศวกรรมศาสตร์สาขาวิศวกรรมเครื่องกล มหาวิทยาลัยเชียงใหม่

ในสถานการณ์การแพร่ระบาดของไวรัสโควิด 19 ทำให้ได้พัฒนาต่อยอดให้หน้ากากนี้ สามารถให้แพทย์ใช้ในห้องความดันลบได้อีกด้วย ทำให้ตอนนี้มีผู้แจ้งความจำนงค์ในการใช้งานมา ทั้งจาก ทางโรงพยาบาล 4-5 แห่ง และกลุ่มเสือไฟอีก 20 คน

งบประมาณในการผลิต

งบประมาณที่ต้องใช้ในการผลิตต่อ 1 เครื่อง หากเป็นหน้ากากของแพทย์จะอยู่ที่ตัวละประมาณ 5,000 บาทขึ้นไป รวมถึงฟิลเตอร์ที่ใช้จะต้องเปลี่ยนทุกครั้งที่ใช้งาน จึงทำให้งบสูงกว่า ส่วนหน้ากากสำหรับผู้ดับไฟป่าจะราคาลงมาอยู่ที่ประมาณ 4,000 บาทขึ้นไป ส่วนฟิลเตอร์ใช้ได้ประมาณ 2-5 เดือน เปลี่ยนหนึ่งครั้ง แล้วแต่การใช้งาน สาเหตุที่ราคาแตกต่างกันเพราะ ตัวหน้ากากเป็นคนละชนิดกัน

หน้ากากของแพทย์จะต้องคลุมปิดทั้งใบหน้า เพื่อป้องกันเชื้อโรคผ่านเข้ามาบริเวณดวงตา ปาก และจมูก จึงใช้เป็นหน้ากากดำน้ำ ส่วนตัวหน้ากากของไฟป่านั้นจะคลุมแค่บริเวณจมูกและปากเท่านั้น ซึ่งตอนนี้ยังคงขาดงบประมาณอยู่พอสมควร

ข้อจำกัดอีกอย่างของนวัตกรรมนี้คือ 3d printing ที่นำมาออกแบบตัวหน้ากาก และออกแบบตัวกรองอากาศ ณ ตอนนี้ใช้เป็นเครื่องขนาดกลาง ที่ได้รับการสนับสนุนจากคณะวิศวกรรมศาสตร์ ต้องใช้เวลาในการผลิตแต่ละชิ้นส่วนค่อนข้างนานและยาก

อาจารย์ว่าน กล่าวถึง MasquraX เพิ่มเติมว่า ในอนาคต คาดหวังว่าจะสามารถนำมาปรับใช้ตอบโจทย์ในหลากหลายรูปแบบขึ้น อาทิ ผู้ป่วยติดเตียงที่ไม่สามารถที่จะหายใจได้ปกติ ผู้ป่วยหอบหืด ผู้ที่เป็นโรคภูมิแพ้ต่างๆ ที่ต้องใส่หน้ากากตลอดเวลา จึงอยากพัฒนาให้ใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพเทียบเคียงได้กับวัสดุแบรนด์ดังๆ ซึ่งราคาหลายแสนมาก