Wynalazek Studentki WM

Samodezynfekujące się krzesło, zapobiegające rozprzestrzenianiu się wirusów, w szczególności wirusa SARS-CoV-2- to temat właśnie obronionej pracy magisterskiej studentki kierunku Automatyka i Robotyka.

Dezynfekcja inteligentnego krzesła odbywałaby się za każdym razem, gdy użytkownik z niego wstanie,
a przypominała nieco mechanizm działania drukarki. Materiał krzesła, podobnie jak papier w drukarce, przemieszczałby się na rolkach i przechodził przez jednostkę dezynfekującą. Jak dokładnie działa samoczyszczące się krzesło, wyjaśnia Angelika Kopcińska: – Na siedzisku krzesła znajduje się czujnik nacisku, który służy do detekcji użytkownika na krześle. Po 10 sekundach od wstania z krzesła następuje automatyczne uruchomienie silników i diody UV-C. Silniki prądu stałego uruchamiają specjalne rolki, które przesuwają materiał krzesła. Ten przechodzi przez jednostkę dezynfekującą, wewnątrz której ukryte są diody UV. 

Jak podkreśla dyplomantka,  w jej rozwiązaniu niezwykle ważne było, aby dezynfekcja była skuteczna i przebiegała bezpiecznie. – W swojej pracy magisterskiej analizowałam – przy pomocy zjawiska fluorescencji – które części krzesła są najczęściej dotykane, przeanalizowałam też i porównałam dostępne metody dezynfekcji. Analiza ich mocnych i słabych stron pozwoliła autorce rozwiązania na wybór technologii światła UV-C. – W badaniach udowodniono, że światło ultrafioletowe UV-C skutecznie usuwa wirusy, jest powszechnie stosowane w szpitalach do sterylizacji przyrządów chirurgicznych. Ale ten rodzaj światła ultrafioletowego jest niebezpieczny w kontakcie ze skórą i wzrokiem człowieka, dlatego może być stosowane do dezynfekcji przy zachowaniu odpowiednich środków bezpieczeństwa – wyjaśnia Angelika Kopcińska.

W prototypie jej krzesła diody UV zostały ukryte w jednostce dezynfekującej, dzięki czemu skóra i wzrok człowieka nie są narażone na działanie promieni UV-C. W projekcje użyto również wyświetlacza OLED, na którym pojawiają się komunikaty o przebiegu dezynfekcji. Jednostką logiczną krzesła jest mikrokontroler Atmega328P, odpowiednio zaprogramowany. Autorka rozwiązania zaprojektowała dla niego także układ zasilania bezprzewodowego. W swojej pracy magisterskiej, przygotowanej na Wydziale Mechanicznym Politechniki Krakowskiej, pod kierunkiem dr. hab. inż. Józefa Tutaja, prof. PK, studentka nie tylko stworzyła prototyp rozwiązania i automatyczny system dezynfekujący, zaproponowała również zróżnicowanie krzeseł w zależności od miejsc ich przeznaczenia, takich jak: transport publiczny, restauracje czy szpitale.

Krzesło, które dezynfekowałoby się za każdym razem, gdy użytkownik przestanie z niego korzystać, to pomysł nie tylko na czas pandemii. – W placówkach medycznych, takich jak przychodnie czy szpitale, w których pojawia się wielu chorych następuje wymiana bakterii i wirusów, nie tylko przez kontakt z osobą zarażoną, ale również przez kontakt ze skażoną powierzchnią jest stałym problemem. W takich miejscach krzesła powinny być dezynfekowane po każdej osobie. Z oczywistych przyczyn, nie jest to możliwe. Użycie krzeseł z mechanizmem automatycznie dezynfekującym w tego typu placówkach byłoby idealnym rozwiązaniem, zwiększającym bezpieczeństwo ludzi i zmniejszającym koszty dezynfekcji – mówi Angelika Kopcińska.

Inspiracją do podjęcia prac nad samodezynfekującym się krzesłem był udział w wymianie studenckiej w ramach programu Erasmus. – Na Politechnice w Walencji uczestniczyłam w programie EPS (European Project Semester), w ramach którego wraz z międzynarodową grupą studentów konstruowałam prototyp krzesła, które dezynfekowałoby się za pomocą płynu dezynfekcyjnego. Moim zadaniem było zaprogramowanie mikrokontrolera, układu elektrycznego, dobór komponentów elektrycznych i wizualizacja prototypu. Te doświadczenia zainspirowały mnie do podjęcia tematu bardziej zaawansowanej konstrukcji w swojej pracy magisterskiej – zdradza dyplomantka krakowskiej politechniki. Od października absolwentka automatyki i robotyki będzie pracować jako konstruktor w Barcelonie. Podczas rozmowy rekrutacyjnej zaprezentowała m.in. swoją pracę dyplomową z Politechniki Krakowskiej i prototyp oryginalnego krzesła, które stworzyła.

– To rzeczywiście wyjątkowa praca dyplomowa – doskonale przygotowany projekt teoretyczny, o bardzo praktycznym potencjale, m.in. dzięki temu, że  jej częścią jest już prototyp wykonany przez dyplomantkę  – ocenia promotor pracy dr hab. inż. Józef Tutaj, prof, PK z Wydziału Mechanicznego.

źródło: materiały prasowe PK

zdjęcie w nagłówku – fot. Angelika Kopcińska

                                             fot. Jan Zych