Na vládních brífincích se v posledních dnech řeší spousta krizových situací, mezi které patří i tristní zásoba roušek a respirátorů pro lékaře, sociální pracovníky a další exponované pracovníky. Češi se nicméně nechtějí spoléhat pouze na sliby vládních představitelů a přichází s vlastními nápady. Mezi ně patří nejen domácí šití alternativních roušek, ale i návrhy prototypů respirátorů, které lze tisknout na 3D tiskárnách.

Dění okolo šíření nového typu koronaviru jednoznačně ukazuje, jak jsou Češi schopný národ a dokáží v dobách krize efektivně spolupracovat. Začínají vznikat nové informační weby s podloženými údaji, běžní občané se nabízí pro rozvozy potřebných věcí a například univerzity využívají svých výzkumných a vědeckých kapacit k tomu, aby zvrátily nelichotivou situaci s dostupností zdravotních pomůcek.

Jedním z příkladů je i České vysoké učení technické v Praze (ČVUT), konkrétně Český institut informatiky, robotiky a kybernetiky (CIIRC), který je jeho součástí. Ten ve svých laboratoří aktuálně testuje první prototypy respirátoru typu N95, jenž splňuje náročná kritéria a při virových epidemiích slouží jako ideální varianta s vysokou nepropustností. Důležité však je, že jej bude možné tisknout na 3D tiskárnách, což může výrazně zefektivnit dodávku.

„Prototyp vyvíjíme pro technologii MJF (Multi Jet Fusion), se kterou si poradí zařízení HP Jet Fusion 540 nebo typy s vyšší výrobní kapacitou 4200 a 5200. Vybraná technologie zaručuje optimální vlastnosti, jako je pružnost, nízká hmotnost, nepropustnost a biokompatibilita,“ uvádí pro CzechCrunch marketingová manažerka ČVUT Eva Doležalová.

Distribuovaná a certifikovaná výroba

Cílem odborníků z CIIRC ČVUT je zajištění, aby bylo možné nové respirátory vyrábět distribuovaně a po celém světě. I proto institut vyzývá výzkumná pracoviště a další specializované firmy, které se této výrobní iniciativy mohou aktivně účastnit. Vedle zmíněné tiskárny od HP, která dokáže tisknout tělo respirátoru z plastového materiálu práškovou metodou, je zapotřebí mít i model Stratasys Polyjet J750 pro výrobu výdechového ventilu na bázi gumy nebo silikonu.

Zajištěna by měla být i opakovatelnost používání respirátoru, což se má řešit možností výměny filtračního materiálu. Počítá se také s upravitelností pro vstupní otvor určený pro filtrační vložku, který bude možné upravovat do jakéhokoliv tvaru podle zadání dodavatele. Vzhledem k použité technologii a certifikaci pro zdravotní nezávadnost jej ovšem nebude možné zatím vyrábět v domácích podmínkách na „běžných“ 3D tiskárnách.

„Zamýšleli jsme se také nad možností využít velmi rozšířenou technologii FDM (Fused Deposition Modeling), ale obáváme se, že použitý materiál a výrobní postup nezaručí potřebné parametry na propustnost. Nicméně nevylučujeme, že se v další fázi nebudeme zabývat i touto metodou výroby,“ odpovídá Doležalová na dotaz, zda bude návrh určený například i pro tiskárny od české firmy Prusa Research, které jsou dnes již hodně rozšířené.

Aktuálně se čeká, než bude hotový první, zcela funkční prototyp. Podle ČVUT by se tak mělo stát v následujících dnech, což následně může odstartovat předávání výrobních dat jiným subjektům a spuštění výroby.

„Začínáme také pracovat na úpravách modelu nutných pro vývoj formy, která by umožňovala hromadnou výrobu technologií vstřikování plastu. Vývoj formy je samozřejmě mnohem náročnější zejména na čas potřebný k zahájení výroby, ale umožnilo by to vyrábět až 250 kusů za hodinu na jenom stroji,“ říká Doležalová.

Nová komunita amatérských švadlen a krejčích

Ačkoliv mají respirátory s číslem FFP3 dle svých papírových parametrů největší účinnost, nejde o jedinou pomůcku, která může výrazně přispět v boji pro zamezení šíření koronaviru. Osvědčují se i běžné roušky, jež chrání zejména před nakažením druhých. To je důvod, proč se v Česku výrazným způsobem rozjela jejich domácí výroba.

Na sociálních sítí je vidět, jak se snaží vskutku úctyhodné množství lidí, menších organizací a dobrovolnických skupin. Sdílí se videonávody, vedou se bohaté diskuze o zajištění co největší nepropustnosti a silně se apeluje na občany, kteří roušky vnímají jako špatný a nevkusný módní výstřelek, aby v této době přehodnotili své vnímání.

Zajímavou iniciativou je nově spuštěný web DámeRoušky.cz, za kterým stojí tým dobrovolníků komunity Česko.Digital zakladatele Jakuba Nešetřila. Na něm se sdružují ti občané, kteří se rozhodli věnovat se výrobě roušek a reagovat tak na jejich aktuální nedostatek pro běžnou veřejnost. V rámci této internetové platformy je navíc roušky možné i zakoupit, avšak s maximální cenou padesáti korun za jednu.

„Podle výzkumů mohou mít i doma vyrobené roušky až 80% účinnost a bránit šíření koronaviru z infikovaných osob. Onemocnění může probíhat úplně bez příznaků, sami tak do určité chvíle nemusíme vědět, jestli náhodou nejsme nakaženi a nešíříme virus dál. Věříme, že když budeme roušky nosit všichni, můžeme tím šíření viru omezit,“ zmiňuje koordinátor projektu Jan Tlapák.

Na celkovou poptávku reaguje i například česká módní značka Bohempia, která vyrábí boty i oblečení z technického konopí. Její zakladatel Tomáš Rohal zdarma nabízí k využití zhruba 250 metrů konopné džínoviny.

„Je to 50 % konopí a 50 % bavlna, z jedné strany je to přírodní materiál a z druhé indigo modrý zátěr. Konopné vlákno má (mimo spoustu dalších) také super antibakteriální vlastnosti,“ píše na svém Facebooku. Podobných nabídek je na českém internetu nepochybně celá řada – stačí procházet facebookové skupiny a diskuze na Twitteru.

Z Liberce se řítí nanovlákna

Ruku k dílu přikládá i Technická univerzita Liberec (TUL), která se začíná více soustředit na speciální ústenky vyrobené z nanovláken. Původně se jednalo o iniciativu určenou pro interní účely, vzhledem k aktuální situace na českém trhu se však zájem o tyto modely roušek výrazně zvýšil.

Už nejde pouze o zásobování Libereckého kraje a krajské nemocnice, ale vesměs celé republiky, což naznačuje nedávné jednání rektora TUL Miroslava Brzeziny se zástupci ministerstev a soukromých subjektů. „Návrh byl takový, že bychom dodávali tuto základní matrici a stát by materiál předal soukromé firmě, která by z ní nechala šít roušky ve svých zahraničních provozech,“ dodává.

Samotný výrobní proces výchozího nanomateriálu spočívá v takzvaném elektrostatickém „zvlákňování“ střídavým elektrickým proudem. Ten je následně rozřezáván na nosnou netkanou textilii, což se děje v šicí dílně vzniklé ze zasedací místnosti Ústavu pro nanomateriály, pokročilé technologie a inovace TUL (CxI). Poté se vrstvy šijí k sobě tak, aby byl nanomateriál uvnitř roušky, přišívají se tkalouny a všívají se drátky, kterými lze obemknout roušku kolem nosu.