Projekt studentki Politechniki Krakowskiej: Krzesło do walki z… wirusami

Samodezynfekujące się krzesło, zapobiegające rozprzestrzenianiu się wirusów, w szczególności wirusa SARS-CoV-2 – to pomysł studentki Politechniki Krakowskiej Angeliki Kopcińskiej. Prototyp wynalazku powstał w ramach obronionej właśnie pracy magisterskiej na kierunku automatyka i robotyka.

„Krzesło, które samo się dezynfekuje przy wykorzystaniu światła UV-C, można by wykorzystać szczególnie w miejscach użyteczności publicznej, takich jak: szpitale, przychodnie lekarskie, szkoły, restauracje, tramwaje, pociągi, lotniska, biurowce – i to nie tylko w czasie pandemii koronawirusa” – podkreśliła Angelika Kopcińska, była już studentka Wydziału Mechanicznego Politechniki Krakowskiej.

Choć zamieszczone w pracy specjalistyczne opisy krzesła mogą sprawiać, że czytelnik wyobraża sobie skomplikowany obiekt, to – jak zwróciła uwagę w rozmowie z PAP autorka – prototyp krzesła wygląda zwyczajnie, a „nie jak robot czy obiekt z filmów science fiction”. Studentka nad mechanizmem wynalazku pracowała na zwykłym krześle, zakupionym w sklepie. Składa się ono z drewnianego stelażu, na którym rozpięty jest gruby i sztywny materiał tekstylny.

Dezynfekcja inteligentnego krzesła odbywałaby się za każdym razem, gdy wstanie z niego użytkownik. Zasada działania jest nieco podobna do mechanizmu funkcjonowania drukarki: materiał siedziska i oparcia krzesła (by ograniczyć powierzchnię do dezynfekcji nie ma podłokietników), podobnie jak papier w drukarce, przemieszcza się na rolkach i przechodził przez jednostkę dezynfekującą.

„Na siedzisku krzesła znajduje się czujnik nacisku, który służy do detekcji użytkownika. Po 10 sekundach od jego wstania z krzesła następuje automatyczne uruchomienie silników i diody UV-C. Silniki prądu stałego uruchamiają specjalne rolki, które przesuwają materiał. Ten przechodzi przez jednostkę dezynfekującą, wewnątrz której ukryte są diody UV” – wyjaśniła Kopcińska.

Zwróciła też uwagę, że w jej projekt jest skuteczny w dezynfekcji i bezpieczny dla użytkowników. „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 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” – wyjaśniła Kopcińska.

W prototypie 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 zaprojektowała także układ zasilania bezprzewodowego krzesła. W swojej pracy zaproponowała również zróżnicowanie wyglądu krzeseł w zależności od miejsc ich przeznaczenia, takich jak transport publiczny, restauracje czy szpitale.

„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” – ocenił promotor pracy magisterskiej dr hab. inż. Józef Tutaj.(PAP)

Źródło: Serwis Nauka w Polsce – www.naukawpolsce.pap.pl, Autor: Beata Kołodziej