maxon Story
Tecnologia médica inspiradora
A iniciativa universitária salva vidas através do desenvolvimento e doação de ventiladores para países de baixo rendimento.
A situação atual afetou quase toda a gente neste planeta. Em que medida, varia de pessoa para pessoa. No meio desta crise miserável, surgiram colaborações e criaram-se coisas maravilhosas. Uma destas maravilhosas novidades é o Project Inspiration (Projeto Inspiração), uma ideia nascida do desejo de ajudar os necessitados.
Project Inspiration é uma iniciativa da TU Delft que doa ventiladores a países de baixo rendimento. O ventilador é concebido de modo a que os países possam decidir se encomendam ou replicam (parcialmente) a máquina. O objetivo do Project Inspiration é ajudar os países com a sua falta de equipamento de respiração e fornecer cuidados de saúde básicos em todo o mundo.
Gerwin Smit, Professor Auxiliar na Universidade de Tecnologia de Delft e especialista em próteses de braços e pernas, bem como em cuidados médicos, iniciou o Project Inspiration em março de 2020 juntamente com colegas e estudantes, para fazer face à esperada escassez de ventiladores na próxima crise. A situação pandémica implicou uma série de desafios adicionais para estes engenheiros médicos, como a escassez de fornecimentos devido ao encerramento da cadeia de fornecimento chinesa. Além disso, os dispositivos médicos são sujeitos a uma bateria de testes antes de poderem ser colocados no mercado. É evidente que isto demora um certo tempo e, nesta situação, o tempo foi essencial. No meio deste tumulto, Gerwin não conseguiu deixar de se colocar a questão: como podemos fazer um grande número de ventiladores mecânicos, certificados e comprovados para funcionar em segurança, num espaço de tempo muito curto?
Ele pensou que o conceito deveria ter um histórico comprovado e por isso tinha de se basear num dispositivo existente. Além disso, o conceito deveria conter peças simples que fossem de fabrico fácil e rápido. Gerwin olhou para a história dos dispositivos respiratórios e encontrou o Ventilador Radcliffe Oriental, um modelo comummente utilizado na Europa desde os anos 60 até aos anos 80. Descobriu que o Museu Nacional de Boerhaave em Leiden, nos Países Baixo, um museu científico com uma grande coleção de dispositivos médicos, tinha um deste modelo específico. Para analisar esta máquina, o grupo de projeto tinha de observá-la com mais atenção. Gerwin tomou uma decisão ousada e ligou para o museu. Perguntou às autoridades do museu se podia pedir emprestada a máquina e o mais importante de tudo, se podia desmontá-la. No início, o museu assustou-se com esta questão extremamente ousada. Normalmente o pessoal usa luvas brancas até para tocar nas máquinas. Após alguma deliberação, o museu concordou, dadas as circunstâncias invulgares e a causa nobre.
Depois de Gerwin e alguns dos seus colegas terem recolhido e transportado cuidadosamente o ventilador para o seu local de trabalho, desmontaram-no num fim de semana. Analisaram o conceito e os princípios básicos e apresentaram o primeiro protótipo apenas uma semana depois. A máquina original continha um motor Parvalux como força motriz, com um cubo de bicicleta e uma engrenagem de bicicleta para o controlo da velocidade. Após alguma investigação, descobriram que Parvalux ainda existe e é uma empresa sólida com mais de 70 anos de experiência na conceção e fabrico de soluções de motorredutores de potência fracionada. Isto foi uma agradável surpresa, uma vez que o dispositivo original é datado dos anos 1960. A equipa contactou Lee Weston da Parvalux para ajudar na seleção do motor certo e a Parvalux respondeu enviando rapidamente algumas amostras. A equipa escolheu o motor PM11-S, um motor DC com escovas de íman permanente. É carregado por mola para um funcionamento silencioso e tem um elevado binário de arranque de até três vezes a carga completa. Apresenta um aro porta-escovas ajustável para uma excelente comutação e máxima vida útil das escovas, o que é mais importante tendo em conta que a vida das pessoas dependerá dele.
Inicialmente, a ideia era criar uma máquina analógica mecânica, para além do motor, que deveria ser a única peça elétrica. O volume corrente e a pressão foram medidos com um manómetro analógico e um espirómetro. Uma vez que o modelo original era principalmente analógico-mecânico, não tinha avisos se a máquina parasse de funcionar. Repensar o conceito causou uma mudança do design, uma vez que a equipa concluiu que seria uma boa ideia acrescentar um aviso se os valores estivessem desligados. Entraram em contacto com a empresa Interay Solutions b.v. que os aconselhou qual o sistema eletrónico a utilizar.
Para o seu protótipo final escolheram o controlo da velocidade eletrónico da maxon, o ESCON 50/5, que é um servocontrolador PWM de 4 quadrantes potente e de tamanho reduzido. Isto proporcionou uma velocidade totalmente gradual para o seu ventilador.
Após concluírem o protótipo final, precisavam de ajuda para aumentar a produção. Para isto, entraram em contacto com o seu parceiro Apparatenfabriek ARA b.v., filial da Interay Solutions b.v. A ARA produz sistemas mecatrónicos para fabricantes de equipamentos originais e possui sede em Aalten, nos Países Baixos. Eles próprios ficaram entusiasmados com a produção do dispositivo e ofereceram o seu apoio. Com a ajuda de financiamento público e privado, conseguiram reunir capital suficiente para prosseguirem com o projeto.
Desde então que os primeiros ventiladores da Project Inspiration foram doados e entregues na Guatemala, Panamá e Tanzânia. Todo o dispositivo é modular e cada país pode decidir com base nos seus recursos se pretendem encomendar ventiladores ou produzir eles próprios o dispositivo. Para partilhar o conhecimento adquirido com o mundo, todos os projetos do Project Inspiration estão disponíveis em código aberto no seu sítio web. Um excelente exemplo do valor acrescentado do Project Inspiration é a Guatemala, onde foi criada uma equipa para construir os dispositivos localmente. Apenas os sistemas eletrónicos tais como o sistema de alarme e de monitorização, que incluem o motor da Parvalux e o sistema de controlo da maxon, foram fornecidos pelos Países Baixos. Com a prova de que o conceito funciona, a Guatemala está a planear a produção de até 300 ventiladores graças ao Project Inspiration.
