L’impression 3D contre le Covid19

NOTES IMPORTANTES SUITES AUX DEMANDES ACCRUES

Comme toute impression 3D, le projet ci-dessous Nanohack reste un projet, un prototype.
La fabrication additive pourrait aider à faire face à ce manque ; attention toutefois, un masque imprimé en 3D sera probablement moins efficace qu’un masque traditionnellement conçu. Mais face à l’urgence, c’est une première alternative.

Avant de vous lancer dans l’impression 3D de ce dispositif, renseignez-vous auprès de professionnels du secteur afin de vérifier quel matériau utiliser, quelles mesures et précautions adopter, etc. Nous vous invitons à consulter le site du CECIMO ou à vous rapprocher des communautés actives sur le sujet comme Makers contre le Covid. Une validation médicale est nécessaire avant de pouvoir utiliser ce masque.

CONTEXTE

Depuis le début d’épidémie de coronavirus, le problème d’approvisionnement en masque de protection est devenu un des principaux sujets à polémique. De nombreuses initiatives ont lieu pour parer à ces carences. Si l’OMS déconseille l’utilisation de masques confectionnés artisanalement en tissu, le DIY (Do It Yourself) reste envisageable pour certains masques homologués. C’est le cas du masque N95 en particulier.

Comme son appellation l’indique, le masque N95 filtre avec succès 95 % des particules présentes dans l’air. Il est plus efficace que la plupart des masques jetables. Reste que les matériaux d’impression 3D d’un NanoHack risquent d’être moins performants qu’un véritable modèle certifié. L’avantage du NanoHack, c’est qu’il est lavable et réutilisable.

Quelques précisions du concepteur Copper3D au sujet du NanoHack:
– Le masque NanoHack est un appareil de dernier recours dans le but d’offrir une protection contre les particules en suspension dans l’air et d’empêcher la propagation de liquide contaminant les voies respiratoires.
– NanoHack est une conception Open Source d’un modèle conceptuel, ce n’est PAS une conception finale. Copper3D a recueilli les commentaires de l’ensemble de la communauté (les commentaires négatifs sont les plus utiles dans ces cas) pour affiner le modèle et proposer de nouvelles améliorations qui, nous le savons, vont dans la bonne direction.
– NanoHack n’est PAS destiné à être imprimé et VENDU par quiconque, il n’a PAS été conçu pour être imprimé avec des matériaux conventionnels, le design a toujours été conçu comme l’une des milliers d’utilisations pratiques de leurs matériaux antimicrobiens.
– Cooper3D est sur le point de lancer une version 2.0 de NanoHack, ils ne recommandent donc PAS de continuer à imprimer la version 1.0 disponible plus bas sur cette page ou ailleurs. La version 1.0 reste un prototype.

DESCRIPTION DU MODÈLE 3D
Les hôpitaux du monde entier sont sur le point de manquer de masques N95 au milieu de la pire pandémie du XXIe siècle ! Notre objectif en tant qu’entreprise a toujours été d’avoir un impact positif et de relever les défis mondiaux grâce à l’innovation, la nanotechnologie et les matériaux antimicrobiens. Notre objectif nous amène à résoudre ce problème de manière peu coûteuse, rapide et décentralisée grâce à la fabrication additive. Nous proposons un système respiratoire réutilisable, personnalisable , modulaire , antimicrobien, antiviral  et imprimé en 3D, fabriqué avec un nanocomposite de haute qualité PLACTIF de Copper3D.
Ainsi, Copper3D vient de mettre en ligne le fichier d’un masque N95 imprimable en 3D. La firme a baptisé son initiative Hack The Pandemic et le masque porte le nom de NanoHack. Il vise potentiellement (pour l’instant cela reste un prototype) à la fois le grand public et les fablabs qui pourraient imprimer suffisamment de masques pour aider à fournir les hôpitaux.

Les fichiers d’impression sont disponibles ci-dessous au format STL en Open-source.

À PROPOS DE NANOHACK

Cette innovation est inspirée par le produit le plus rare de nos jours, les célèbres et rares masques N95.

Il s’agit d’un produit de première nécessité, en particulier pour le personnel de santé qui est en première ligne dans la lutte contre cette maladie. Dans de nombreux pays, les autorités ont également recommandé l’utilisation de ces masques (ou similaires) dans les transports publics. Ces masques, bien qu’efficaces, présentent également certains problèmes tels qu’un cycle de vie court (environ 8 heures), et présentent un autre problème encore plus grave. Les virus respiratoires, en particulier le SARS-Cov-2 (COVID-19), peuvent vivre jusqu’à 72 heures sur différentes surfaces. C’est un problème car, avec un masque conventionnel, nous aurions en fin de compte une charge virale et bactérienne élevée coincée à quelques millimètres de notre nez et de notre bouche, ce qui nous exposerait davantage à ces dangereux microbes.

NANOHACK, LE MASQUE RESPIRATOIRE OPEN SOURCE

NanoHack a été inspiré par une grande pandémie mondiale. Les innovations les plus radicales naissent des crises, c’est pourquoi NanoHack est une conception unique.

ANTIMICROBIEN/ANTIVIRAL

Imprimé avec PLACTIVE®, un Nanocomposite innovant développé avec un PLA de haute qualité et un additif Nano-Copper breveté, scientifiquement validé et très efficace.

RÉUTILISABLES ET RECYCLABLES

L’utilisation croissante des masques chirurgicaux à usage unique et des respirateurs N95 aura un effet néfaste sur l’écosystème. Pour éviter cet effet néfaste sur notre environnement, NanoHack sera fabriqué avec des matériaux recyclables.

MODÈLE PLAT

Faciliter potentiellement la fabrication et le transport grâce à des expéditions massives dans le monde entier et dans les zones rurales.

SYSTÈME DE FILTRATION MODULAIRE

NanoHack intégrera un nouveau système modulaire de filtration de particules fines fabriqué avec un matériau utilisant un nanocomposite de cuivre dont il a été prouvé qu’il combat les virus. Ce nouveau système de filtration comprend plusieurs couches de géométries différentes pour assurer une filtration efficace des particules fines. En outre, ce système peut accueillir des matériaux de filtration tiers, tels que du propylène non tissé, des vêtements, des éponges ou des textiles.

CAPACITÉS DE THERMOFORMAGE

A 55º – 60º C pour permettre l’utilisation de sèche-cheveux ou d’eau chaude pour donner la forme correcte de l’anatomie de n’importe quel visage.

LE CONTRÔLE DE LA FILTRATION ET DE L’ADMISSION D’AIR

L’utilisation prolongée de respirateurs N95 a montré qu’elle réduisait la capacité pulmonaire. Ces appareils respiratoires à usage unique ne permettent pas de réguler l’admission d’air ni la taille des particules. NanoHack intègre un disque de filtration modulaire qui peut réguler efficacement l’admission d’air et la taille des particules. Ce système peut être personnalisé en utilisant du propylène non tissé de filtration tiers, des vêtements, des éponges et différents textiles pour réduire le niveau de filtration.

ASSEMBLAGE DE NANOPIÈCES

NanoHack a été conçu comme un produit qui est imprimé en 3D sur un plan puis assemblé par chaque utilisateur avec des éléments et des procédures très simples. Veuillez suivre les instructions pour obtenir une utilisation sûre et correcte de NanoHack.

PARAMÈTRES D’IMPRESSION 3D
Imprimer les pièces avec 20% de remplissage, sans support ni raft.

Chauffez le NanoHack à 55º-60º C avec un sèche-cheveux ou de l’eau chaude. La partie circulaire doit être intacte, c’est pourquoi elle est plus épaisse afin de ne pas se déformer.

Lors de l’assouplissement, rassemblez les ailes du nez et les ailes d’ajustement situées sur la mâchoire inférieure. Vous pouvez les coller pour mieux les fixer si vous le souhaitez.

Réchauffez-le à nouveau et mettez-le sur votre visage pour les derniers réglages. Veillez à ce qu’il ne soit pas trop chaud ! Si vous sentez qu’une partie du masque n’est pas bien ajustée ou est trop serrée, vous pouvez mettre un petit morceau de caoutchouc souple dans les zones de contact.

Vissez le “couvercle” avec un ou deux filtres supplémentaires. Si vous utilisez un filtre, vous pouvez utiliser une pièce circulaire (simple ou double) d’un masque conventionnel (non tissé en propylène) ou ajouter un coton rond pour le visage pour le maquillage. Un demi-coton peut faciliter la respiration.

Ajoutez les élastiques/sangles.

Impression Graph’Image

La durée d’impression pour les 3 parties du masque est d’environ 2 heures.
Notre test a été réalisé avec une imprimante 3D MakerBot Replicator 2 avec les paramètres suivants:
– pas de raft
– pas de support
– remplissage 20%
– hauteur de couche 200 microns
– 2 shells

Nous aurions pu utiliser une imprimante 3D grand format Modix nous permettant d’imprimer beaucoup plus vite, beaucoup plus de masques, avec une qualité supérieure grâce notamment aux têtes E3D Volcano ou V6 et aux grandes capacités d’impressions de ces imprimantes.

Ci-dessous  les résultats en photos: