Diseño de un dispositivo de protección respiratoria portátil personal

Abstract

RESUMEN: La alta transmisibilidad del virus SARS-CoV-2 y las complicaciones asociadas a la COVID – 19 han sido responsables de una pandemia con hondas repercusiones económicas y con más de tres millones de muertes. La tasa de mortalidad de la Covid – 19 se ha incrementado significativamente debido al mal funcionamiento de los protocolos de bioseguridad y sistemas de protección antivirus. A partir de las falencias detectadas en el uso de dichos protocolos, se propone un método de protección útil para inhibir el contagio por SARS-CoV-2 y por otros agentes biológicos similares. Para ello se realizó el diseño conceptual de un dispositivo de protección respiratoria personal portátil (DPRP), para proteger a personas expuestas a altas cargas virales transmisibles por vía aérea. Así mismo, se consideró el uso del dispositivo resultante como medio de protección en otros escenarios donde la contaminación del aire por partículas sólidas sea preponderante. El proceso de diseño se realizó siguiendo pautas de diseño mecánico sistémico basadas en definición de especificaciones, funciones y estructuras de trabajo. El diseño conceptual final estuvo enriquecido con características aportadas por elementos de diseño de detalle y por el análisis de elementos críticos, que fueron evaluados mediante elementos finitos.

ABSTRACT: The high transmission rate of SARS-CoV-2, responsible for the coronavirus disease 2019 (Covid-19), has resulted in more than 3 million deaths to date, as 2% of people who contract the disease die from complications. This rate has increased by the malfunctioning of biosafety protocols and anti-virus protection systems according to the WHO. Based on the shortcomings detected in the use of these protocols during the pandemic, the present project is proposed, which seeks to inhibit the possibility of infection among them by SARS-CoV-2 and other similar biological agents. For this, a conceptual design of a portable personal respiratory protection device was carried out to protect people exposed to high viral loads transmissible by air. Likewise, the use of the resulting device was evaluated as a mean of protection in other scenarios where air pollution by solid particles is preponderant. The design process was carried out following systemic mechanical design guidelines based on the definition of specifications, functions, and work structures. The final conceptual design is enriched with features provided by detail design elements and by the selection of critical elements, which were evaluated using finite elements.