นวัตกรรม “nSPHERE หมวกแรงดันบวก-ลบ” ลดการแพร่กระจายเชื้อโควิด

นวัตกรรมไทย ใช้ได้จริง

           “หลายคนอาจสงสัยว่า เราใส่เซนเซอร์วัดความดันไว้ทำไม จริง ๆ เป็นเพราะตอนเราทดสอบประสิทธิภาพการทำงานของหมวกฯ เราพบว่าบรรยากาศภายนอกหมวกมีความดันขึ้นลงตลอดเวลา เราจึงติดเซนเซอร์วัดค่าเอาไว้ แล้วเราก็พบว่าค่าความแตกต่างความดันที่เราอยากได้ ควบคุมได้ลำบาก ในเชิงการออกแบบก็ทำได้ยาก เพราะถ้าความดันในหมวกฯ สูงหรือต่ำเกินไปก็จะทำให้อึดอัด ไม่สะดวกสบาย เช่น อาจหูอื้อ หรือขาดอากาศหายใจ ดังนั้นเราจึงเสนอแนวคิด ระบบการเตือนเมื่อความดันภายในหมวกไม่เป็นไปตามกำหนด โดยเราให้มีการวัดความดันภายในและภายนอกหมวกเปรียบเทียบกับตลอดเวลาครับ” ดร.ไพศาลกล่าว

            จุดนี้กลายเป็นจุดเด่นของ nSPHERE ทำให้การเคลื่อนย้ายผู้ติดเชื้อทำได้จริงในเชิงปฏิบัติ เนื่องจากการเข้าออกจากห้อง การเข้าลิฟต์ หรือ พาหนะโดยสาร มีความแตกต่างความดันอยู่ตลอดเวลา ระบบเดิมจะไม่มีสัญญาณเตือน แต่ nSPHERE ให้ความสำคัญ ณ จุดนี้มากเป็นพิเศษ

             หลายคนกังวลเรื่องของต้นทุน แต่นักวิจัยมองว่า เราประนีประนอมต้นทุนได้ แต่เรื่องความปลอดภัยเราไม่ควรประนีประนอม จุดนี้เองทำให้ทีมวิจัยต้องนึกวิธีการผลิตและเลือกใช้วัสดุราคาประหยัด ซึ่งจริง ๆ ยากมาก แต่เราเล็งเห็นว่าจะเป็นประโยชน์ระยะยาว เนื่องจากหากกระบวนการผลิตหมวกสามารถทำได้ง่าย ลงทุนไม่สูงเกินไป เราก็จะสามารถ่ายทอดเทคโนโลยีได้ง่าย นำไปสู่การใช้ประโยชน์ในวงกว้างได้อย่างทันท่วงที

              ดร.ไพศาลอธิบายว่า โถงหมวกฯ เราเลือกใช้กระดาษเคลือบกันน้ำเป็นส่วนประกอบหลัก ใช้หลักการพับคล้าย Origami สร้างจากกระดาษเพียงแผ่นเดียวเพื่อหลีกเลี่ยงรอยต่อ เรากำหนดแบบให้ใช้กระดาษขนาดไม่เกิน 60×90 เซนติเมตร ด้วย เพราะอยากให้โรงพิมพ์ทั่วไปสามารถพิมพ์ได้ครับ จุดนี้เราต้องทำการออกแบบสลับกับขึ้นต้นแบบกว่า 50 รอบ กว่าจะได้แบบที่เห็นในปัจจุบัน

            “แค่ความหนากระดาษ ก็ต้องเลือกหลายรอบมากครับ เพราะต้องแข็งแรงพอ แต่ก็ต้องพับง่าย น้ำหนักเบา ดูเหมือนง่ายนะ แต่รายละเอียดเยอะมาก ผ่านการคิดมานับครั้งไม่ถ้วน”

             ความตั้งใจในช่วงแรกของทีมวิจัย ดร.ไพศาลกล่าวว่า จริง ๆ ตอนแรก เราอยากให้ nSPHERE เป็นหมวกที่ใคร ๆ ก็ประกอบขึ้นได้ คล้าย ๆ ประกอบเก้าอี้  IKEA เพราะเราเชื่อว่าคนติดเชื้อจะมีจำนวนมาก อันนี้ตอนแรกเกือบคิดผิดแล้ว ดังนั้น แค่ขั้นตอนการพับขึ้นรูปหมวก เราก็คิดอย่างละเอียดว่า จะทำอย่างไรให้ง่ายที่สุด เมื่อปีที่แล้วเราถึงกับลงพื้นที่โรงเรียนประถม มัธยม มหาวิทยาลัย อสม. ฯลฯ กว่า 10 จังหวัด ทั่วประเทศ เพื่อทดสอบว่าดีไซน์เราดีพอสำหรับการประกอบได้เองหรือไม่ เป็นประสบการณ์ที่ในฐานะนักวิจัยจะไม่มีทางลืมเลยครับ เพราะมีอาสาสมัครกว่า 1000 คน มาทดลองพับ และได้ข้อคิดเห็นมาเยอะมาก

             “ในขณะที่ส่วนคอนโทรลเลอร์ เราใช้ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่หาได้ง่าย สามารถซื้อส่วนประกอบได้ไม่ยาก ผมขอยกตัวอย่างสายสัญญาณที่ใช้เชื่อมระหว่างกล่องควบคุมกับตัวหมวก เราเลือกใช้สาย LAN ที่หาได้ทั่วไป และใช้ประโยชน์จากกลไกการล๊อคเข้ากับช่องเสียบ จุดนี้เพื่อป้องกันสายหลุดเมื่อใช้งาน ซึ่งอาจจะมีการขยับตัวหรือพลั้งเผลอไปโดนครับ โดยออกแบบให้คอนโทรลเลอร์ทำงานง่าย ๆ ชาร์จไฟผ่านสาย USB มีไฟบอกสถานะต่าง ๆ เช่น ความดันไม่เป็นไปตามที่กำหนด ระดับแบตเตอรี่ ไฟเตือนแบตเตอรี่ใกล้หมด ที่สำคัญเราออกแบบให้คอนโทรลเลอร์ใช้งานได้ประมาณ 4 ชั่วโมงต่อการชาร์จหนึ่งครั้ง”

              ซึ่งการที่ต้องเป็น 4 ชั่วโมง เพราะนักวิจัยได้รับคำแนะนำจากคุณหมอ ว่าอยากนำไปใช้ในศูนย์ไตเทียม ซึ่งแออัด และมีรายงานพบการติดเชื้อในห้องฟอกเลือด ผู้ป่วยหลายรายมีอาการ แต่ก็จำเป็นต้องให้บริการเนื่องจากเสี่ยงต่อการเสียชีวิต เป็นสถานการณ์ที่แทบไม่มีทางหลีกเลี่ยงเลยครับ การให้คอนโทรลเลอร์เพียงพอต่อการใช้งานระหว่างฟอกเลือดในแต่ละครั้งจึงจำเป็น ลดความเสี่ยงและต้นทุนลงได้อย่างมาก