หมวกแรงดันลบ Negative Pressure Helmet
“ที่เราทำ ไม่ใช่เพราะเราพร้อม แต่เพราะเราสู้!”
คำบอกเล่าเมื่อถูกถามถึงที่มาของงานชิ้นนี้จากปากของ ดร.ไพศาล ขันชัยทิศ ห้องปฏิบัติการทีมวิจัยเข็มระดับนาโน กลุ่มวิจัยวัสดุตอบสนองและเซ็นเซอร์ระดับนาโน ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ (ศน.) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) ในฐานะหัวหน้าทีมพัฒนาหมวกแรงดันลบ (Negative Pressure Helmet) 1 ใน 7 งานวิจัยบรรเทาวิกฤตการณ์ Covid-19
การแก้วิกฤตนี้ในระดับชาติอาจจะเป็นสงครามที่ยืดเยื้อ ตราบเท่าที่เรายังไม่มีวัคซีนป้องกันหรือยารักษา เราอาจต้องใช้ชีวิตแบบนี้ไปอย่างน้อย 18 เดือน เมื่อกลับมามองงานที่เราทำอยู่ ก็ตัดสินใจที่จะสร้างนวัตกรรมเพื่อตัด “วงจร” ความยืดเยื้อนี้ออกไป เพราะทีมวิจัยเราทำอุปกรณ์ทางการแพทย์อยู่แล้ว เราจึงคุ้นชินกับการบริหารจัดการความเสี่ยง อย่างกรณีของโรคติดเชื้อไวรัสโคโรนา 2019 หรือ Covid-19 ทำให้ทุกคนตั้งคำถามตลอดเวลาว่า เราติดหรือยัง นับเป็นความไม่แน่นอน ซึ่งเราบริหารจัดการไม่ได้ วิธีคิดของพวกเราก็คือ ปรับเปลี่ยนความไม่แน่นอนที่ว่าให้กลายเป็นความเสี่ยงแล้วจึงบริหารจัดการได้ หลักการนี้เป็นพื้นฐานทั่วไปในการประดิษฐ์นวัตกรรมทางการแพทย์ ทีมเราจึงออกแบบหมวกแรงดันลบนี้ ที่จะช่วยลดการแพร่กระจายเชื้อ โดยแปรผู้คนในกลุ่มเฝ้าระวัง ให้ไม่มีโอกาสแพร่เชื้อ ด้วยแนวคิดหลักคือ ราคาถูก ประกอบง่าย ผลิตได้รวดเร็ว, ใช้วัสดุทั่วไปตามร้านเครื่องเขียน, สามารถแจกจ่ายแบบพิมพ์เขียว ให้แก่ภาคประชาชนเพื่อลดการขาดแคลน และเน้นการใช้งานในวงกว้าง เพื่อลดความเสี่ยงต่อการกระจายโรค
หมวกแรงดันลบ (Negative Pressure Helmet) ประกอบด้วย 3 ส่วนหลักคือ ตัวหมวก ที่ใช้แนวคิดการพับ Origami เพื่อสร้างโครงสร้างหลัก สามารถใช้กระดาษแข็งหรือแผ่นพลาสติกทั่วไปที่สามารถหาซื้อได้ง่าย ประกอบง่าย ไม่ใช้กาว และออกแบบรูปทรงให้ความดันอากาศภายในต่ำกว่าภายนอกอย่างน้อย 2.5 Pa ด้วยการควบคุมอัตราการไหลเวียนอากาศขาเข้าผ่านช่องและรูต่างๆ ที่ออกแบบพิเศษ ให้ผ่านระบบกำจัดเชื้อ ณ ขาออก ที่ติดตั้งแผ่นกรอง HEPA เพื่อกำจัดละออง อนุภาคขนาดใหญ่กว่า 300 nm และใช้ UVC/Ozone ในการฆ่าเชื้อ โดยออกแบบให้ไม่มีส่วนสัมผัสต่อผู้ใช้ในขณะเดียวการเกิดประสิทธิภาพสูงสุด ส่วนสุดท้ายคือ วงจรประมวลผลและบริหารจัดการ ที่มีเซนเซอร์วัดความดัน ลำโพง และไฟบอกสถานะที่สามารถมองเห็นได้ง่าย มีแหล่งเก็บพลังงานในตัว สามารถชาร์จผ่านพอร์ท USB ใช้ไฟกระแสตรง ศักย์ต่ำ ทำให้มีความปลอดภัยสูง
“นวัตกรรมนี้ จะตอบโจทย์ความต้องการเร่งด่วนในสถานการณ์วิกฤต ด้วยปรัชญาการออกแบบที่คำนึงถึง Speed & Scale เป็นอันดับแรก จึงออกแบบให้ผลิตได้ง่าย หรือแม้กระทั่งสามารถเผยแพร่พิมพ์เขียวให้แก่สาธารณะชนได้ เพื่อให้หน่วยงานหรือโรงพยาบาลสามารถประกอบหมวกแรงดันลบนี้ได้เอง ในขณะที่ระบบกำจัดเชื้อ และระบบควบคุมก็มีต้นทุนไม่สูงมาก ใช้วัสดุที่มี สามารถทำปริมาณมาก ในขณะเดียวกัน หากวิกฤตการณ์ Covid-19 จบไป ก็ยังสามารถต่อยอดเชิงพาณิชย์ สำหรับใช้ในกลุ่มเสี่ยงโรคติดต่อ โดยเฉพาะจากสารคัดหลัง เช่น วัณโรค เป็นต้น”
